Semi-supervised ROC analysis for reliable and streamlined evaluation of phenotyping algorithms
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: High-throughput phenotyping will accelerate the use of electronic health records (EHRs) for translational research. A critical roadblock is the extensive medical supervision required for phenotyping algorithm (PA) estimation and evaluation. To address this challenge, numerous weakly-supervised learning methods have been proposed. However, there is a paucity of methods for reliably evaluating the predictive performance of PAs when a very small proportion of the data is labeled. To fill this gap, we introduce a semi-supervised approach (ssROC) for estimation of the receiver operating characteristic (ROC) parameters of PAs (eg, sensitivity, specificity). MATERIALS AND METHODS: ssROC uses a small labeled dataset to nonparametrically impute missing labels. The imputations are then used for ROC parameter estimation to yield more precise estimates of PA performance relative to classical supervised ROC analysis (supROC) using only labeled data. We evaluated ssROC with synthetic, semi-synthetic, and EHR data from Mass General Brigham (MGB). RESULTS: ssROC produced ROC parameter estimates with minimal bias and significantly lower variance than supROC in the simulated and semi-synthetic data. For the 5 PAs from MGB, the estimates from ssROC are 30% to 60% less variable than supROC on average. DISCUSSION: ssROC enables precise evaluation of PA performance without demanding large volumes of labeled data. ssROC is also easily implementable in open-source R software. CONCLUSION: When used in conjunction with weakly-supervised PAs, ssROC facilitates the reliable and streamlined phenotyping necessary for EHR-based research.
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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 | 0,041 | 0,150 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».