論文の概要: Stage-Aware Learning for Dynamic Treatments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.19300v2
- Date: Thu, 17 Oct 2024 16:59:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-18 13:17:13.110893
- Title: Stage-Aware Learning for Dynamic Treatments
- Title(参考訳): 動的治療のための段階認識学習
- Authors: Hanwen Ye, Wenzhuo Zhou, Ruoqing Zhu, Annie Qu,
- Abstract要約: 動的治療体制のための新しい個別化学習法を提案する。
観測軌道が最適処理と完全に一致しなければならないという制約を緩和することにより,本手法はIPWE法における試料効率と安定性を大幅に改善する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6923632650826486
- License:
- Abstract: Recent advances in dynamic treatment regimes (DTRs) facilitate the search for optimal treatments, which are tailored to individuals' specific needs and able to maximize their expected clinical benefits. However, existing algorithms relying on consistent trajectories, such as inverse probability weighting estimators (IPWEs), could suffer from insufficient sample size under optimal treatments and a growing number of decision-making stages, particularly in the context of chronic diseases. To address these challenges, we propose a novel individualized learning method which estimates the DTR with a focus on prioritizing alignment between the observed treatment trajectory and the one obtained by the optimal regime across decision stages. By relaxing the restriction that the observed trajectory must be fully aligned with the optimal treatments, our approach substantially improves the sample efficiency and stability of IPWE-based methods. In particular, the proposed learning scheme builds a more general framework which includes the popular outcome weighted learning framework as a special case of ours. Moreover, we introduce the notion of stage importance scores along with an attention mechanism to explicitly account for heterogeneity among decision stages. We establish the theoretical properties of the proposed approach, including the Fisher consistency and finite-sample performance bound. Empirically, we evaluate the proposed method in extensive simulated environments and a real case study for the COVID-19 pandemic.
- Abstract(参考訳): 動的治療体制(DTR)の最近の進歩は、個人のニーズに合わせて調整され、期待される臨床利益を最大化できる最適な治療の探索を促進する。
しかし、逆確率重み付け推定器(IPWEs)のような一貫した軌道に依存する既存のアルゴリズムは、最適な治療下でのサンプルサイズ不足や、特に慢性疾患の文脈における意思決定の段階の増加に悩まされる可能性がある。
これらの課題に対処するため、我々は、DTRを、観察された治療軌跡と、決定段階を越えて最適な体制によって得られるものとの整合性の優先順位付けに焦点をあてて推定する、新しい個別化学習手法を提案する。
観測軌道が最適処理と完全に一致しなければならないという制約を緩和することにより,本手法はIPWE法における試料効率と安定性を大幅に改善する。
特に,提案手法は,我々の特別な事例として,一般的な結果重み付き学習フレームワークを含む,より一般的なフレームワークを構築している。
さらに、決定段階間の不均一性を明示的に説明するための注意機構とともに、ステージ重要度という概念を導入する。
我々はフィッシャー整合性や有限サンプル性能境界を含む提案手法の理論的性質を確立する。
提案手法を広範囲なシミュレーション環境において実証的に評価し, 新型コロナウイルスパンデミックの実態について検討した。
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