Comparison of Methods for Estimating Temporal Topic Models From Primary Care Clinical Text Data: Retrospective Closed Cohort Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Health care organizations are collecting increasing volumes of clinical text data. Topic models are a class of unsupervised machine learning algorithms for discovering latent thematic patterns in these large unstructured document collections. OBJECTIVE: We aimed to comparatively evaluate several methods for estimating temporal topic models using clinical notes obtained from primary care electronic medical records from Ontario, Canada. METHODS: We used a retrospective closed cohort design. The study spanned from January 01, 2011, through December 31, 2015, discretized into 20 quarterly periods. Patients were included in the study if they generated at least 1 primary care clinical note in each of the 20 quarterly periods. These patients represented a unique cohort of individuals engaging in high-frequency use of the primary care system. The following temporal topic modeling algorithms were fitted to the clinical note corpus: nonnegative matrix factorization, latent Dirichlet allocation, the structural topic model, and the BERTopic model. RESULTS: Temporal topic models consistently identified latent topical patterns in the clinical note corpus. The learned topical bases identified meaningful activities conducted by the primary health care system. Latent topics displaying near-constant temporal dynamics were consistently estimated across models (eg, pain, hypertension, diabetes, sleep, mood, anxiety, and depression). Several topics displayed predictable seasonal patterns over the study period (eg, respiratory disease and influenza immunization programs). CONCLUSIONS: Nonnegative matrix factorization, latent Dirichlet allocation, structural topic model, and BERTopic are based on different underlying statistical frameworks (eg, linear algebra and optimization, Bayesian graphical models, and neural embeddings), require tuning unique hyperparameters (optimizers, priors, etc), and have distinct computational requirements (data structures, computational hardware, etc). Despite the heterogeneity in statistical methodology, the learned latent topical summarizations and their temporal evolution over the study period were consistently estimated. Temporal topic models represent an interesting class of models for characterizing and monitoring the primary health care system.
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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 | 0,092 | 0,199 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».