Explainable Artificial Intelligence (XAI) Model for the Diagnosis of Urinary Tract Infections in Emergency Care Patients
Notice bibliographique
Résumé
Significance of machine learning (ML), deep learning (DL) techniques and the availability of Electronic Health Records (EHR) has motivated the need of automated diagnosis system. Furthermore, this development has transformed the health care systems. Recently, several ML and DL models has been proposed for various diseases and has shown the significant outcomes as well. Unfortunately, Urinary tract infections (UTI) is among the minor diseases that is not investigated a lot interms of diagnosing using computation intelligence techniques. However, these models lack the reliability due to the black box nature of the highly complex logic model. Therefore, we attempt to develop an interpretable deep learning (DL) model for the diagnosis of UTI using the dataset of emergency department (ED) patients from UK. Several sets of experiments were conducted using complete dataset, reduced attribute set identified using recursive feature elimination (RFE) and using the attributes identified by the baseline study. The proposed DL model has improved the baseline study accuracy from 0.875 to 0.9275 for 184 feature and 0.859 to 0.943 for the reduced feature. Furthermore, the model has outperformed interms of sensitivity and specificity as well. Due to the data imbalance positive predicted value (PPV), negative predicted value (NPV) and Youden Index was also used for evaluating the performance of the model. The proposed DL model has achieved the highest outcome using 18 attributes selected with RFE technique. The proposed model will produce reliability in the diagnosis made by the model and provide confidence to the doctors to adopt the system in the real life.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».