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关注与诊断:基于注意力模型的临床时间序列分析

机器学习 2018-07-17 v2 机器学习

摘要

随着电子健康记录的广泛采用,对能够有效处理临床时间序列数据的预测模型的重视日益增加。由带有长短期记忆(LSTM)单元的循环神经网络(RNN)架构驱动的深层神经网络,已在若干临床预测任务中取得最先进的结果。尽管 RNN 取得成功,其序列性质禁止并行计算,因而在处理长序列时效率低下。近来,仅基于注意力机制的架构在 NLP 的转导任务中展现出显著成功,同时在计算上更具优势。在本文中,我们首次将注意力模型用于临床时间序列建模,从而完全摒弃循环结构。我们开发了 \textit{SAnD}(Simply Attend and Diagnose,简单关注并诊断)架构,其采用掩码自注意力机制,并使用位置编码与稠密插值策略以纳入时间顺序。此外,我们开发了 \textit{SAnD} 的多任务变体,以联合推断具有多个诊断任务的模型。使用近期的 MIMIC-III 基准数据集,我们证明了所提方法在所有任务中均达到最先进性能,优于具有手工设计特征的 LSTM 模型与经典基线。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.03905,
  title  = {Attend and Diagnose: Clinical Time Series Analysis using Attention Models},
  author = {Huan Song and Deepta Rajan and Jayaraman J. Thiagarajan and Andreas Spanias},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.03905},
  year   = {2018}
}

备注

AAAI 2018