Handling Big Microarray Data: A Novel Approach to Design Accurate Fuzzy-Based Medical Expert System
Notice bibliographique
Résumé
The genes data produced by microarray experiments is complex in terms of dimensions and samples. It consumes a lot of computation power and time when it is processed for a disease analysis while working with an expert system. At the same time, data can help doctors identify a patient’s health condition if it is presented in a meaningful way and processed on time. Several methods have been proposed to reduce the dimensions of medical microarray data and optimize its search space with minimal accuracy loss. However, the discretization of continuous gene-values in the process of dimension reduction is failed to preserve the inherent meaning of genes. Also, ensuring high accuracy and interpretability in the reduction process may result in extra processing time, which is unfavorable for time-critical applications. To overcome these issues, in this paper, we propose a dimension reduction method in conjunction with an expert system optimization approach, while keeping an accuracy-interpretability-speedy tradeoff in mind. To accomplish this, we use a fuzzy rough set on f-information to identify meaningful genes without changing their original values. We propose a conditionally guided particle swarm optimization for faster knowledge acquisition, where the velocity is adjusted based on a predefined update probability, resulting in a faster search. A big data processing architecture is designed using the Hadoop ecosystem along with aMapReduce-equivalent algorithm of the proposed method for speedy processing, enabling parallel processing on microarray data to reduce dimensions and perform classification through knowledge extraction. The proposed method is thoroughly tested on eleven microarray datasets by considering accuracy-interpretability-speed tradeoff. The results show that the proposed method is effective in identifying disease-causing genes while also understanding the patient’s genetic profile with only a few operations and a small amount of CPU time. Statistical tests are also run to validate the proposed method’s efficacy in comparison to other methods.
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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 | 0,003 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».