Large health care data repositories such as electronic health records (EHR) open new opportunities to derive individualized treatment strategies for complicated diseases such as sepsis. In this paper, we consider the problem of estimating sequential treatment rules tailored to a patient's individual characteristics, often referred to as dynamic treatment regimes (DTRs). Our main objective is to find the optimal DTR that maximizes a discontinuous value function through direct maximization of Fisher consistent surrogate loss functions. In this regard, we demonstrate that a large class of concave surrogates fails to be Fisher consistent -- a behavior that differs from the classical binary classification problems. We further characterize a non-concave family of Fisher consistent smooth surrogate functions, which is amenable to gradient-descent type optimization algorithms. Compared to the existing direct search approach under the support vector machine framework (Zhao et al., 2015), our proposed DTR estimation via surrogate loss optimization (DTRESLO) method is more computationally scalable to large sample sizes and allows for broader functional classes for treatment policies. We establish theoretical properties for our proposed DTR estimator and obtain a sharp upper bound on the regret corresponding to our DTRESLO method. The finite sample performance of our proposed estimator is evaluated through extensive simulations. Finally, we illustrate the working principles and benefits of our method for estimating an optimal DTR for treating sepsis using EHR data from sepsis patients admitted to intensive care units.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月15日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员