Multilayer meta-matching: translating phenotypic prediction models from multiple datasets to small data
Notice bibliographique
Résumé
Resting-state functional connectivity (RSFC) is widely used to predict phenotypic traits in individuals. Large sample sizes can significantly improve prediction accuracies. However, for studies of certain clinical populations or focused neuroscience inquiries, small-scale datasets often remain a necessity. We have previously proposed a "meta-matching" approach to translate prediction models from large datasets to predict new phenotypes in small datasets. We demonstrated large improvement of meta-matching over classical kernel ridge regression (KRR) when translating models from a single source dataset (UK Biobank) to the Human Connectome Project Young Adults (HCP-YA) dataset. In the current study, we propose two meta-matching variants ("meta-matching with dataset stacking" and "multilayer meta-matching") to translate models from multiple source datasets across disparate sample sizes to predict new phenotypes in small target datasets. We evaluate both approaches by translating models trained from five source datasets (with sample sizes ranging from 862 participants to 36,834 participants) to predict phenotypes in the HCP-YA and HCP-Aging datasets. We find that multilayer meta-matching modestly outperforms meta-matching with dataset stacking. Both meta-matching variants perform better than the original "meta-matching with stacking" approach trained only on the UK Biobank. All meta-matching variants outperform classical KRR and transfer learning by a large margin. In fact, KRR is better than classical transfer learning when less than 50 participants are available for finetuning, suggesting the difficulty of classical transfer learning in the very small sample regime. The multilayer meta-matching model is publicly available at GITHUB_LINK.
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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 | 0,010 | 0,025 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».