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Enregistrement W7132896244

A Machine Learning Framework to Predict IQ Decline Post-treatment in Pediatric Brain Cancer with Consideration of Computational Efficiency

2023· dissertation· W7132896244 sur OpenAlexafffund
Feiyu Li

Notice bibliographique

RevueTSpace · 2023
Typedissertation
Langue
DomaineMedicine
ThématiqueGlioma Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensArtificial Intelligence in Medicine (Canada)
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchDefense Advanced Research Projects AgencyUniversity of TorontoNational Science Foundation
Mots-clésPipeline (software)Artificial neural networkDeep learningEnsemble learningPrecision and recallGridScheme (mathematics)Hyperparameter optimization
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Existing models for predicting intelligence quotient (IQ) for pediatric brain cancer patients after intensity-modulated radiation therapy (RT) are derived from statistical linear and nonlinear analysis. While those models are computationally efficient, they use oversimplified representations of a patient's overall brain features. They neglect other important and complex brain structure information, such as image segmentations of healthy tissue and the target to be treated.\\ Therefore, we develop a machine learning (ML) approach to predict post-RT IQ based on 57 pediatric cases. Our data-model pipeline allows us to train over 600 billion parameters. Such high-density processing pipeline requires a novel parallel computing framework for the training and tuning tasks. Our framework can tractably handle these computational requirements by utilizing 1) an extensive grid search fitting-training scheme on individual and ensemble ML models, 2) automated network morphism that optimizes neural network structure efficiently, and 3) hardware configurations for RAM, CPU and GPU environments. This framework is adaptable to most of the ML-RT applications and particularly useful in both high- and low-dimensional datasets shown in many clinical applications. In predicting high or low post-RT IQ deficit, our framework outperforms baseline models, achieving a test accuracy of 75\%, a mean training accuracy of 83.3\% (±13), recall $\geq75\%$, and precision-recall harmonic mean of 0.75 for pre-Treatment-Planning dataset. We also demonstrate that complex models like ensemble stack model and deep neural nets can be practical under certain conditions.

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)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,025
Score d'incertitude au seuil0,050

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,350
Écart entre enseignants0,333 · 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'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

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

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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