Improving an Electronic Health Record–Based Clinical Prediction Model Under Label Deficiency: Network-Based Generative Adversarial Semisupervised Approach
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Observational biomedical studies facilitate a new strategy for large-scale electronic health record (EHR) utilization to support precision medicine. However, data label inaccessibility is an increasingly important issue in clinical prediction, despite the use of synthetic and semisupervised learning from data. Little research has aimed to uncover the underlying graphical structure of EHRs. OBJECTIVE: A network-based generative adversarial semisupervised method is proposed. The objective is to train clinical prediction models on label-deficient EHRs to achieve comparable learning performance to supervised methods. METHODS: Three public data sets and one colorectal cancer data set gathered from the Second Affiliated Hospital of Zhejiang University were selected as benchmarks. The proposed models were trained on 5% to 25% labeled data and evaluated on classification metrics against conventional semisupervised and supervised methods. The data quality, model security, and memory scalability were also evaluated. RESULTS: The proposed method for semisupervised classification outperforms related semisupervised methods under the same setup, with the average area under the receiver operating characteristics curve (AUC) reaching 0.945, 0.673, 0.611, and 0.588 for the four data sets, respectively, followed by graph-based semisupervised learning (0.450, 0.454, 0.425, and 0.5676, respectively) and label propagation (0.475,0.344, 0.440, and 0.477, respectively). The average classification AUCs with 10% labeled data were 0.929, 0.719, 0.652, and 0.650, respectively, comparable to that of the supervised learning methods logistic regression (0.601, 0.670, 0.731, and 0.710, respectively), support vector machines (0.733, 0.720, 0.720, and 0.721, respectively), and random forests (0.982, 0.750, 0.758, and 0.740, respectively). The concerns regarding the secondary use of data and data security are alleviated by realistic data synthesis and robust privacy preservation. CONCLUSIONS: Training clinical prediction models on label-deficient EHRs is indispensable in data-driven research. The proposed method has great potential to exploit the intrinsic structure of EHRs and achieve comparable learning performance to supervised methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».