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Enregistrement W4296251034 · doi:10.2196/38266

Scalable Causal Structure Learning: Scoping Review of Traditional and Deep Learning Algorithms and New Opportunities in Biomedicine

2022· article· en· W4296251034 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

venuePublié dans une revue dont le pays d'attache est le Canada.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueBayesian Modeling and Causal Inference
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Center for Advancing Translational SciencesNational Institute on AgingNational Institutes of Health
Mots-clésMachine learningComputer scienceBiomedicineArtificial intelligenceScalabilityCausal structureBenchmark (surveying)Deep learningBioinformatics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Causal structure learning refers to a process of identifying causal structures from observational data, and it can have multiple applications in biomedicine and health care. OBJECTIVE: This paper provides a practical review and tutorial on scalable causal structure learning models with examples of real-world data to help health care audiences understand and apply them. METHODS: We reviewed traditional (combinatorial and score-based) methods for causal structure discovery and machine learning-based schemes. Various traditional approaches have been studied to tackle this problem, the most important among these being the Peter Spirtes and Clark Glymour algorithms. This was followed by analyzing the literature on score-based methods, which are computationally faster. Owing to the continuous constraint on acyclicity, there are new deep learning approaches to the problem in addition to traditional and score-based methods. Such methods can also offer scalability, particularly when there is a large amount of data involving multiple variables. Using our own evaluation metrics and experiments on linear, nonlinear, and benchmark Sachs data, we aimed to highlight the various advantages and disadvantages associated with these methods for the health care community. We also highlighted recent developments in biomedicine where causal structure learning can be applied to discover structures such as gene networks, brain connectivity networks, and those in cancer epidemiology. RESULTS: We also compared the performance of traditional and machine learning-based algorithms for causal discovery over some benchmark data sets. Directed Acyclic Graph-Graph Neural Network has the lowest structural hamming distance (19) and false positive rate (0.13) based on the Sachs data set, whereas Greedy Equivalence Search and Max-Min Hill Climbing have the best false discovery rate (0.68) and true positive rate (0.56), respectively. CONCLUSIONS: Machine learning-based approaches, including deep learning, have many advantages over traditional approaches, such as scalability, including a greater number of variables, and potentially being applied in a wide range of biomedical applications, such as genetics, if sufficient data are available. Furthermore, these models are more flexible than traditional models and are poised to positively affect many applications in the future.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,958
Score d'incertitude au seuil0,417

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,069
Tête enseignante GPT0,305
Écart entre enseignants0,236 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle