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Enregistrement W4392714280 · doi:10.3389/fimmu.2024.1363144

A review of mechanistic learning in mathematical oncology

2024· review· en· W4392714280 sur OpenAlexfundno aff
John Metzcar, Catherine R. Jutzeler, Paul Macklin, Alvaro Köhn‐Luque, Sarah C. Brüningk

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Immunology · 2024
Typereview
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueModel Reduction and Neural Networks
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesBanff International Research Station for Mathematical Innovation and Discovery
Mots-clésInterpretabilityComputer scienceArtificial intelligenceField (mathematics)Deep learningCategorizationMachine learningData scienceDomain (mathematical analysis)Management scienceEngineeringMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Mechanistic learning refers to the synergistic combination of mechanistic mathematical modeling and data-driven machine or deep learning. This emerging field finds increasing applications in (mathematical) oncology. This review aims to capture the current state of the field and provides a perspective on how mechanistic learning may progress in the oncology domain. We highlight the synergistic potential of mechanistic learning and point out similarities and differences between purely data-driven and mechanistic approaches concerning model complexity, data requirements, outputs generated, and interpretability of the algorithms and their results. Four categories of mechanistic learning (sequential, parallel, extrinsic, intrinsic) of mechanistic learning are presented with specific examples. We discuss a range of techniques including physics-informed neural networks, surrogate model learning, and digital twins. Example applications address complex problems predominantly from the domain of oncology research such as longitudinal tumor response predictions or time-to-event modeling. As the field of mechanistic learning advances, we aim for this review and proposed categorization framework to foster additional collaboration between the data- and knowledge-driven modeling fields. Further collaboration will help address difficult issues in oncology such as limited data availability, requirements of model transparency, and complex input data which are embraced in a mechanistic learning framework.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: Synthèse
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,002

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.

Tête enseignante Opus0,031
Tête enseignante GPT0,337
Écart entre enseignants0,306 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreSynthèse

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations51
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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