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ISeeU:面向ICU内死亡率预测的可视化可解释深度学习

机器学习 2019-08-23 v1 机器学习

摘要

为改善重症监护病房(ICUs)的绩效,生物统计领域已开发出若干评分以预测不良结局的可能性。这些评分有助于评估治疗与临床实践的有效性,并识别出现意外结局的患者。然而,多项研究表明其性能欠佳。与之相对,深度学习在特定预测任务中具备最先进的(state of the art)能力,且有研究表明深度神经网络能够超越传统技术。尽管如此,深度学习在医疗领域应用的主要障碍是其可解释性不足,因为该领域亟需洞察预测之“所以然”,以确保模型学习的是相关特征而非虚假关联。为此,我们提出了一种在重症监护医学信息库III(MIMIC-III)上训练的深度多尺度卷积架构用于死亡率预测,并运用联盟博弈论(coalitional game theory)中的概念构建视觉解释,以展示网络认为这些输入的重要程度。我们的结果表明,模型在保持可解释性的同时达到了最先进的性能。支持代码见 https://github.com/williamcaicedo/ISeeU。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.08201,
  title  = {ISeeU: Visually interpretable deep learning for mortality prediction inside the ICU},
  author = {William Caicedo-Torres and Jairo Gutierrez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08201},
  year   = {2019}
}