論文の概要: Modeling Long-term Dependencies and Short-term Correlations in Patient
Journey Data with Temporal Attention Networks for Health Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.06414v1
- Date: Wed, 13 Jul 2022 09:15:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-07-16 09:47:28.950619
- Title: Modeling Long-term Dependencies and Short-term Correlations in Patient
Journey Data with Temporal Attention Networks for Health Prediction
- Title（参考訳）: 健康予測のための時間的注意ネットワークを用いた患者旅行データの長期依存性と短期相関のモデル化
- Authors: Yuxi Liu, Zhenhao Zhang, Antonio Jimeno Yepes, Flora D. Salim
- Abstract要約: 健康予測のための様々な変数の寄与を考慮に入れた,4つのモジュールを持つ新しいディープニューラルネットワークを提案する。
MIMIC-III実験の結果,既存の最先端手法と比較して予測精度が優れていた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.364493621593441
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Building models for health prediction based on Electronic Health Records
(EHR) has become an active research area. EHR patient journey data consists of
patient time-ordered clinical events/visits from patients. Most existing
studies focus on modeling long-term dependencies between visits, without
explicitly taking short-term correlations between consecutive visits into
account, where irregular time intervals, incorporated as auxiliary information,
are fed into health prediction models to capture latent progressive patterns of
patient journeys. We present a novel deep neural network with four modules to
take into account the contributions of various variables for health prediction:
i) the Stacked Attention module strengthens the deep semantics in clinical
events within each patient journey and generates visit embeddings, ii) the
Short-Term Temporal Attention module models short-term correlations between
consecutive visit embeddings while capturing the impact of time intervals
within those visit embeddings, iii) the Long-Term Temporal Attention module
models long-term dependencies between visit embeddings while capturing the
impact of time intervals within those visit embeddings, iv) and finally, the
Coupled Attention module adaptively aggregates the outputs of Short-Term
Temporal Attention and Long-Term Temporal Attention modules to make health
predictions. Experimental results on MIMIC-III demonstrate superior predictive
accuracy of our model compared to existing state-of-the-art methods, as well as
the interpretability and robustness of this approach. Furthermore, we found
that modeling short-term correlations contributes to local priors generation,
leading to improved predictive modeling of patient journeys.
- Abstract（参考訳）: 電子健康記録(EHR)に基づく健康予測モデルの構築が活発な研究領域となっている。
EHR患者旅行データは、患者の時間順の臨床イベント/ビジットから構成される。
これまでのほとんどの研究では、訪問者間の長期依存関係をモデル化することに重点を置いており、不規則な時間間隔(補助情報として組み込まれている)を健康予測モデルに入力し、患者旅行の遅滞進行パターンを捉えている。
健康予測のための様々な変数の寄与を考慮に入れた,4つのモジュールを持つ新しいディープニューラルネットワークを提案する。
i)スタックド・アテンション・モジュールは、各患者旅行における臨床イベントにおける深い意味を強化し、訪問埋め込みを生成する。
二 短期仮設留置モジュールは、当該訪問留置内における時間間隔の影響を把握しつつ、連続訪問留置間の短期的相関をモデル化する。
三 長期留置モジュールは、訪問埋め込み間の長期依存関係をモデル化し、訪問埋め込み内の時間間隔の影響を捉えている。
iv) そして最後に、結合注意モジュールは、短期注意モジュールと長期注意モジュールの出力を適応的に集約し、健康予測を行う。
mimic-iiiの実験結果は,既存の最先端手法に比べて予測精度が優れており,この手法の解釈性とロバスト性も高い。
さらに,短期相関のモデル化は局所的な事前生成に寄与し,患者旅行の予測モデルの改善につながった。
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