R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十三)隨機(jī)森林生存分析構(gòu)建預(yù)后模型 (Random Survival Forest)

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  1. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(一)XGBoost算法+SHAP值(eXtreme Gradient Boosting)
  2. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(二) SVM算法+重要性得分(Support Vector Machine)
  3. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(三)lightGBM算法+SHAP值(Light Gradient Boosting Machine)
  4. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(四)隨機(jī)森林算法+SHAP值 (Random Forest)
  5. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(五)GBM算法+SHAP值 (Gradient Boosting Machines)
  6. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(六)K-鄰近算法 (K-Nearest Neighbors)
  7. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(七)樸素貝葉斯分類算法 (Na?ve Bayes Classifier)
  8. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(八)邏輯回歸算法 (logistic regression)
  9. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(九)決策樹分類算法 (Decision Trees Classifier)
  10. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十)自適應(yīng)提升分類算法 (Adaptive Boosting)
  11. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十一)MLP分類算法 (Multi-Layer Perceptrons)
  12. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十二)線性判別分析分類算法 (Linear Discriminant Analysis)
  13. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十三)隨機(jī)森林生存分析構(gòu)建預(yù)后模型 (Random Survival Forest)
  14. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十四): CatBoost分類算法+SHAP值 (categorical data gradient boosting)
  15. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十五)隨機(jī)森林生存預(yù)后模型+SHAP值 (Random Survival Forest + SHAP)
  16. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十六)隨機(jī)森林算法回歸模型+SHAP值(Random Forest Regression + SHAP)
  17. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十七)特征選擇之彈性網(wǎng)絡(luò)回歸算法(Elastic Net Regression)
  18. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十八)特征選擇之LASSO算法(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator Regression)
  19. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(十九)特征選擇之Monte Carlo算法(Monte Carlo Feature Selection)
  20. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)算法實戰(zhàn)系列(二十)特征選擇之Boruta算法

機(jī)器學(xué)習(xí)論文

  1. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)論文(一):研究背景
  2. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)論文(二):數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
  3. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)論文(三):特征提取
  4. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)論文(四):模型構(gòu)建
  5. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)論文(五):解釋模型
  6. R語言機(jī)器學(xué)習(xí)論文(六):總結(jié)

介紹

隨機(jī)森林生存分析(Random Survival Forest,簡稱RSF)是一種用于處理右刪失數(shù)據(jù)(即生存時間數(shù)據(jù))的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,它是傳統(tǒng)隨機(jī)森林算法在生存分析領(lǐng)域的擴(kuò)展。RSF的目標(biāo)變量是生存時間,它考慮了每個樣本的生存時間(T)和刪失時間(C),其中刪失時間指的是在觀察期間內(nèi)未發(fā)生感興趣事件的時間。RSF框架的核心步驟包括:

  1. 數(shù)據(jù)重采樣:從原始數(shù)據(jù)中抽取多個bootstrap樣本,每個樣本平均排除一定比例的數(shù)據(jù),稱為袋外數(shù)據(jù)(Out-Of-Bag, OOB)。
  2. 構(gòu)建生存樹:對每個bootstrap樣本構(gòu)建一棵二叉生存樹。在樹的每個節(jié)點(diǎn)上,隨機(jī)選取一定數(shù)量的候選變量,并使用最大化子節(jié)點(diǎn)之間生存差異的候選變量進(jìn)行拆分。
  3. 生長限制:在葉節(jié)點(diǎn)不少于一定數(shù)量死亡事件的約束下,將樹生長到完整大小。
  4. 累積風(fēng)險函數(shù):對每棵樹計算累積風(fēng)險函數(shù)(Cumulative Hazard Function, CHF),得到集成累積風(fēng)險函數(shù)的均值。
  5. 預(yù)測誤差計算:使用OOB數(shù)據(jù),計算集成累積風(fēng)險函數(shù)預(yù)測誤差。

RSF算法的中心元素是生成生存樹和構(gòu)建集成CHF。RSF算法通過集成多棵生存樹的預(yù)測來提高生存分析的準(zhǔn)確性。這種方法可以處理多個協(xié)變量,包括噪聲協(xié)變量,以及協(xié)變量之間復(fù)雜的非線性關(guān)系,而無需事先指定這些關(guān)系。

在實際應(yīng)用中,RSF可以用于預(yù)測個體的生存時間,評估不同治療策略的效果,或者識別與生存時間相關(guān)的生物標(biāo)志物。例如,在醫(yī)學(xué)研究中,RSF可以用來預(yù)測患者的復(fù)發(fā)時間,評估不同治療方案的療效,或者識別與疾病進(jìn)展相關(guān)的基因表達(dá)模式

詳細(xì)解釋請看數(shù)據(jù)分析:生存分析原理和應(yīng)用實例。

教程

本文旨在通過R語言實現(xiàn)Random Survival Forest,總共包含:

  1. 加載R包
  2. 案例數(shù)據(jù)
  3. 數(shù)據(jù)預(yù)處理
  4. 數(shù)據(jù)描述
  5. 構(gòu)建randomForestSRC模型
  6. 評估模型
  7. 特征重要性(篩選特征)
  8. 構(gòu)建新模型
  9. 保存模型
  10. 總結(jié)
  11. 系統(tǒng)信息

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