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迈向灵活的事件时间建模:通过秩回归优化神经网络

机器学习 2023-07-25 v2 人工智能 机器学习

摘要

事件时间分析,也称生存分析,旨在给定一组特征的情况下预测事件发生的时间。该领域的主要挑战之一是处理删失数据,这会增加学习算法的复杂性。传统方法如 Cox 比例风险模型与加速失效时间(AFT)模型在该领域广受欢迎,但它们常需比例风险与线性等假设。特别地,AFT 模型常需预先指定的参数分布假设。为提升预测性能并缓解严格假设,近年来出现了许多针对基于风险模型的深度学习方法。然而,尽管 AFT 相较于关注风险的模型具有简单性与可解释性,其在神经网络文献中的表示学习尚未被广泛探索。本工作中,我们引入用于事件时间预测的 Deep AFT 秩回归模型(DART)。该模型使用基于 Gehan 秩统计的目标函数,对表示学习高效且可靠。除消除建立基线事件时间分布的要求外,DART 保留了标准 AFT 模型直接预测事件时间的优势。所提方法是一种对 AFT 建模的半参数方法,不对生存时间分布施加任何分布假设。这也消除了对额外超参数或复杂模型架构的需求,不同于现有基于神经网络的 AFT 模型。通过对多个基准数据集的定量分析,我们展示了 DART 在建模高通量删失事件时间数据方面的显著潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.08044,
  title  = {Towards Flexible Time-to-event Modeling: Optimizing Neural Networks via Rank Regression},
  author = {Hyunjun Lee and Junhyun Lee and Taehwa Choi and Jaewoo Kang and Sangbum Choi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.08044},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted at ECAI 2023