Fairness-Aware Machine Learning for Heart Failure Prediction: Performance, Bias, and Clinical Deployment Insights
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Heart failure (HF) prediction models using machine learning (ML) must achieve a balance between performance, fairness, and real-world clinical utility. This paper assesses the potential of ML and DL models in the context of heterogeneous databases (UCI, MIMIC) and aims to derive applicable schemes for equitable deployment in healthcare. Although the Transformer models depicted notable AUC-ROC in the UCI data (0.986), they suffered a considerable performance degradation in the MIMIC data, suggesting their generalizability issue. Interestingly, we found contrasting gender preferences: SVM better detected females (AUC-ROC = 0.869 vs 0.796 for males), while XGBoost favored males. Decision curve analysis (DCA) demonstrated that a greater AUC-ROC was not necessarily preferred. For the 0.5 threshold, the net benefit of SVM (0.050) was higher than that of other models. SHAP analysis confirmed sex, ejection fraction, and NT-proBNP as the main predictors, but demonstrated inconsistent feature relations between datasets. We argue that (1) gender-specific threshold optimization, (2)ensemble methods to counteract bias, and (3)robust external validation are necessary and provide a possible path for clinically deployable, fairness-aware HF prediction tools.
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 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 | 0,024 | 0,053 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».