Iranian South Medical Journal

fa مقایسه روش‌های مدل‌بندی پاسخ ترتیبی از قبیل درخت تصمیم، انباشت تصادفی ترتیبی و رگرسیون نسبت پیوسته جریمه شده در داده‌های با ابعاد بالا Comparison of Ordinal Response Modeling Methods like Decision Trees, Ordinal Forest and L1 Penalized Continuation Ratio Regression in High Dimensional Data عمومى General پژوهشي Original <div style="text-align: justify;">زمینه: در بسیاری از تحقیقات در حوزه‌های پزشکی و بهداشتی متغیر پاسخ ماهیت ترتیبی دارد. روشهای مرسوم مبتنی بر فرض استقلال میان متغیرهای پیشگو و همچنین زیاد بودن تعداد نمونهها (n) در مقایسه با تعداد کووریتها (p) هستند. لذا برای دادههای ژنتیکی با ابعاد بالا که در آن‌ها p>n میباشد، استفاده از مدلهای مرسوم امکان‌پذیر نیست. در پژوهش حاضر از روشهای رگرسیون نسبت پیوسته جریمه شده، درخت تصمیم و انباشت ترتیبی برای پیش&lrm;بینی پاسخهای ترتیبی استفاده خواهد شد. مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر از سه دیتاست استفاده شد. مجموعه داده B-cell حاوی اطلاعات 12625 ژن در 128 بیمار که پاسخ در چهار سطح ترتیبی قرار داشت، داده HCC مرتبط با سرطان کبد شامل 1469 ژن در 56 بیمار که پاسخ در سه سطح ترتیبی قرار داشت و همچنین داده قلب شامل اطلاعات پنج متغیر در 294 بیمار تحت آنژیوگرافی که پاسخ در 5 سطح قرار داشت. عملکرد روشهای مدنظر با استفاده از مجموعه داده یکسان آموزش و آزمون براساس شاخص‌هایی از قبیل دقت، گاما و کاپا مورد مقایسه قرار گرفت. یافته‌ها: در دو مجموعه داده با ابعاد بالا مدل انباشت ترتیبی از توانایی پیش‌بینی بالاتری برخوردار بود. در حالی که برای مجموعه داده با ابعاد پایین مدل رگرسیون نسبت پیوسته جریمه شده عملکرد پیش‌بینی بهتری داشت. نتیجه‌گیری: انتخاب بهترین مدل پیش‌بینی از بین مدل‌های بکار رفته بستگی به مجموعه داده مورد استفاده دارد و برای هر مجموعه داده بایستی روش‌های مختلف را مورد بررسی قرار داد تا به بهترین مدل دست یافت. </div> <div style="text-align: justify;">Background: Response variables in most medical and health-related research have an ordinal nature. Conventional modeling methods assume predictor variables to be independent, and consider a large number of samples (n) compared to the number of covariates (p). Therefore, it is not possible to use conventional models for high dimensional genetic data in which p > n. The present study compared the predictive performance of decision trees, ordinal forest, and L1 penalized continuation ratio regression. Materials and Methods: In the present study, three data sets were used. The B-cell data contained 12,625 gene expression data related to 128 patients with four ordinal levels of response variables. The HCC data related to liver cancer included 1469 genes of 56 patients with three ordinal levels of response variables. The Heart data contained information of five variables in 294 patients undergoing angiography with five ordinal levels of response variables. The performance of the methods was compared based on the same training and test datasets using indicators such as accuracy, gamma, and kappa. Results: For two high-dimensional data sets, the ordinal forest model had a higher predictive ability while for the low-dimensional data set, the L1 penalized continuation ratio model had a better predictive performance. Conclusion: The selection of the best prediction model depends on the data set, and for each data, different methods should be considered to achieve the best model.</div> پاسخ ترتیبی, روش رگرسیون نسبت پیوسته جریمه شده, روش انباشت ترتیبی, داده‌های بیان ژن Ordinal response, Ordinal Forest, L1 Penalized Continuation Ratio Regression, High dimensional data 454 468 http://ismj.bpums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-156&slc_lang=fa&sid=1 Zahra Torkashvand زهرا ترکاشوند 5700319475328460013300 5700319475328460013300 No Department of Biostatistics, School of Public Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran گروه آمار زیستی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Hossein Mahjub حسین محجوب 5700319475328460013301 5700319475328460013301 No Department of Biostatistics, School of Public Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran گروه آمار زیستی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Ali Reza Soltanian علیرضا سلطانیان 5700319475328460013302 5700319475328460013302 Yes Department of Biostatistics, School of Public Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran Modeling of Noncommunicable Diseases Research Center, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran گروه آمار زیستی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران مرکز تحقیقات مدلسازی بیماری‌های غیرواگیر، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Maryam Farhadian مریم فرهادیان maryam_farhadian80@yahoo.com 5700319475328460013303 5700319475328460013303 No Department of Biostatistics, School of Public Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran گروه آمار زیستی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران