Artificial intelligence with temporal features outperforms machine learning in predicting diabetes
Notice bibliographique
Résumé
Diabetes mellitus type 2 is increasingly being called a modern preventable pandemic, as even with excellent available treatments, the rate of complications of diabetes is rapidly increasing. Predicting diabetes and identifying it in its early stages could make it easier to prevent, allowing enough time to implement therapies before it gets out of control. Leveraging longitudinal electronic medical record (EMR) data with deep learning has great potential for diabetes prediction. This paper examines the predictive competency of deep learning models in contrast to state-of-the-art machine learning models to incorporate the time dimension of risk. The proposed research investigates a variety of deep learning models and features for predicting diabetes. Model performance was appraised and compared in relation to predominant features, risk factors, training data density and visit history. The framework was implemented on the longitudinal EMR records of over 19K patients extracted from the Canadian Primary Care Sentinel Surveillance Network (CPCSSN). Empirical findings demonstrate that deep learning models consistently outperform other state-of-the-art competitors with prediction accuracy of above 91%, without overfitting. Fasting blood sugar, hemoglobin A1c and body mass index are the key predictors of future onset of diabetes. Overweight, middle aged patients and patients with hypertension are more vulnerable to developing diabetes, consistent with what is already known. Model performance improves as training data density or the visit history of a patient increases. This study confirms the ability of the LSTM deep learning model to incorporate the time dimension of risk in its predictive capabilities.
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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 | 0,004 | 0,009 |
| 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 | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».