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Fazendo Previsões Confiáveis em Farmacêuticos

Explorando a importância de conjuntos de previsões no desenvolvimento de medicamentos.

Ji Won Park, Robert Tibshirani, Kyunghyun Cho

― 6 min ler


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Índice

Em algumas indústrias, especialmente na farmacêutica, é importante fazer previsões que não sejam apenas palpites, mas que tenham números sólidos por trás. Imagina tentar decidir se um novo remédio vai funcionar com base em vários fatores diferentes. Ao invés de olhar só para um número, tipo “esse remédio é bom”, você vai querer uma gama de previsões que cubram várias possibilidades. É aí que entram os conjuntos de previsões; eles te dão uma forma de combinar todos esses fatores em uma previsão útil.

Por Que os Conjuntos de Previsões São Importantes?

Quando os cientistas testam novos remédios, eles reúnem uma porção de dados. Eles querem saber como um remédio se comporta no corpo, que muitas vezes é complicado. Não dá pra ficar só de olho em uma coisa, como quanto do remédio é absorvido; você também precisa considerar como ele se espalha, se quebra e sai do corpo. Isso cria um monte de números que podem se conectar, como uma teia de informações. Então, ao invés de fazer previsões uma de cada vez, é mais inteligente fazer previsões para um bando de fatores relacionados de uma vez.

Confiança nas Previsões

Quando você faz previsões, quer ter certeza de que elas estão corretas, ou pelo menos perto. Muitas vezes, as previsões vêm com um nível de confiança, tipo “estou 90% certo de que esse remédio vai funcionar para a maioria das pessoas”. É aí que a matemática fica um pouco complicada. Você precisa criar um conjunto de possíveis resultados que inclua a resposta real na maioria das vezes. Se você diz que está 90% certo, mas erra metade das vezes, isso não é bom.

Como Fazemos Previsões?

O jeito que as previsões são geralmente feitas é olhando pra dados do passado. Os cientistas pegam um monte de casos passados onde um remédio foi testado, analisam os resultados e depois usam essa análise pra prever o que vai acontecer em novos casos. Isso significa que eles estão basicamente aprendendo com erros e acertos do passado. Quanto mais dados eles tiverem, melhores serão suas previsões.

O Papel das Notas de Não-Conformidade

Agora, pra entender como as previsões são feitas, vamos falar sobre notas de não-conformidade. Pense nelas como uma forma de medir o quanto uma nova previsão se desvia do que já foi aprendido antes. Se um remédio é esperado ser eficaz com base em casos anteriores, mas mostra um comportamento bem diferente num novo caso, isso é um grande sinal de alerta! A nota de não-conformidade ajuda a destacar essas discrepâncias.

Previsão Conjunta para Múltiplos Alvos

Se você acha que prever uma coisa é difícil, tente prever várias de uma vez! Em casos onde você precisa prever múltiplos resultados, não dá pra tratá-los de forma independente. Em vez disso, é mais eficiente ver como eles podem se relacionar. Por exemplo, se você sabe que um remédio afeta um órgão, pode ser que ele também impacte outro. Então, conectar os pontos entre essas variáveis pode ajudar a criar previsões melhores.

Usando Notas como Vetores Aleatórios

No nosso caso, tratamos essas notas de não-conformidade como grupos aleatórios de valores que podem mudar. Como essas notas estão conectadas, faz sentido ver como elas interagem. Isso leva a um conjunto de previsões mais preciso que considera as relações entre os diferentes resultados. Olhando o quadro maior, os cientistas podem fazer previsões mais fortes.

Estimando a Distribuição

Pra entender como essas notas se comportam, os cientistas usam algo chamado funções de distribuição acumulada conjunta (CDFs). Simplificando, uma CDF ajuda a entender a probabilidade de todas as notas caírem dentro de um certo intervalo. Ao estimar essa distribuição, os cientistas podem avaliar melhor as chances de suas previsões estarem corretas.

O Poder das Copulas Vinha

Agora vem a parte divertida-as copulas vinha! Pode parecer chique, mas pense nelas como uma forma de conectar diferentes variáveis, tipo uma trepadeira subindo uma parede. Elas ajudam a criar uma imagem de como todas essas variáveis interagem entre si. Usando copulas vinha, conseguimos estimar de forma mais flexível quão prováveis são certas previsões se manterem verdadeiras juntas.

O Desafio dos Dados Ausentes

Em situações do mundo real, não é incomum ter pedaços de Dados faltando. Por exemplo, se os cientistas estão testando um remédio e só obtêm resultados para alguns fatores, mas perdem outros, isso pode levar a previsões imprecisas. Quando os pesquisadores tentam estimar o que está faltando, muitas vezes eles enfrentam problemas. É como tentar terminar um quebra-cabeça com várias peças faltando-frustrante, pra dizer o mínimo!

Abordando a Questão dos Dados Ausentes

Pra encarar o problema dos dados ausentes, os cientistas podem usar métodos que permitem algumas estimativas. Usando certos modelos estatísticos, eles conseguem preencher as lacunas. Isso significa que mesmo se não tiverem todos os números, ainda conseguem fazer previsões razoáveis com base nos dados que têm.

Tornando as Previsões Mais Precisos

O objetivo é tornar as previsões o mais precisas possível. Levando em conta não só as variáveis individuais, mas como elas interagem entre si e lidando com os dados ausentes, os cientistas podem melhorar seus conjuntos de previsões. É assim que as coisas funcionam em situações do mundo real, garantindo que as previsões sejam confiáveis o suficiente pra guiar decisões cruciais no desenvolvimento de medicamentos e em áreas similares.

Conclusão

Resumindo, o processo de fazer previsões envolve equilibrar uma porção de informações diferentes ao mesmo tempo. Não se trata só de acertar um alvo; é sobre pegar várias bolas e manter todas no ar. Usando métodos estatísticos avançados como distribuições conjuntas e copulas vinha, os cientistas podem criar conjuntos de previsões melhores que consideram as relações entre diferentes fatores e lidam com desafios como dados ausentes. Quanto mais preciso eles puderem prever, mais efetivamente poderão tomar decisões que podem impactar os resultados de saúde. E isso é uma vitória para todos os envolvidos!

Fonte original

Título: Semiparametric conformal prediction

Resumo: Many risk-sensitive applications require well-calibrated prediction sets over multiple, potentially correlated target variables, for which the prediction algorithm may report correlated non-conformity scores. In this work, we treat the scores as random vectors and aim to construct the prediction set accounting for their joint correlation structure. Drawing from the rich literature on multivariate quantiles and semiparametric statistics, we propose an algorithm to estimate the $1-\alpha$ quantile of the scores, where $\alpha$ is the user-specified miscoverage rate. In particular, we flexibly estimate the joint cumulative distribution function (CDF) of the scores using nonparametric vine copulas and improve the asymptotic efficiency of the quantile estimate using its influence function. The vine decomposition allows our method to scale well to a large number of targets. We report desired coverage and competitive efficiency on a range of real-world regression problems, including those with missing-at-random labels in the calibration set.

Autores: Ji Won Park, Robert Tibshirani, Kyunghyun Cho

Última atualização: 2024-11-04 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.02114

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.02114

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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