مقایسه مدل‌های کلاسیک آماری و یادگیری ماشین در تحلیل بقا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آمار، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

2 گروه ریاضی کاربردی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

10.48313/jqem.2026.573578.1599
چکیده
هدف این مقاله ارزیابی عملکرد روشهای کلاسیک تحلیل بقای بیماری و الگوریتمهای نوین یادگیری ماشین در پیشبینی پیامدهای بقای بیماران مبتلا به نارسایی قلبی است. این مقاله میکوشد مشخص کند آیا مدلهای مبتنی بر یادگیری ماشین میتوانند دقت پیشبینی بالاتری نسبت به رویکردهای آماری مرسوم ارائه دهند یا خیر. در این مقاله از مدلهای کاپلان–مایر، آزمون لگرنک، مدل خطرات متناسب کاکس و مدل پارامتریک وایبول در کنار تکنیکهای یادگیری ماشین شامل درخت تصمیم، جنگل تصادفی، رگرسیون لجستیک وزن‌دهی‌شده بر اساس احتمال سانسور (IPCW) ، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و یک شبکه عصبی بقا استفاده شد و عملکرد مدلها بر اساس دقت پیشبینی ارزیابی گردید. مدل کاکس در میان روشهای کلاسیک بهترین عملکرد را نشان داد، در حالی که رگرسیون لجستیک IPCW و جنگل تصادفی بالاترین دقت را در میان مدلهای یادگیری ماشین به دست آوردند. شبکه عصبی بقا نیز عملکردی مشابه مدل کاکس و جنگل تصادفی داشت، اما بهبود معناداری نسبت به آنها ایجاد نکرد.این مقاله مقایسهای مختصر و مؤثر ارائه میدهد که نشان میدهد مدلهای یادگیری ماشین میتوانند در پیشبینی نتایج بیماران مبتلا به نارسایی قلبی نسبت به روشهای کلاسیک تحلیل بقا عملکرد برتری داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Comparing classical statistical and machine learning models in survival analysis

نویسندگان English

Kimia Samavati 1
Akram Kohansal 1
Hashem Talamkhani 1
Zahra Barikbin 2
1 Department of Statistics, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
2 Department of Applied Mathematics, Imam Khomeini International University
چکیده English

The purpose of this paper is to evaluate the performance of classical survival analysis techniques and contemporary machine learning algorithms in predicting survival outcomes among patients diagnosed with heart failure. The study aims to determine whether machine learning–based models provide improved predictive accuracy compared to conventional statistical approaches. The study applied Kaplan–Meier, log-rank, Cox, and Weibull models alongside machine learning techniques including decision tree, random forest, IPCW logistic regression, SVM, and a survival neural network. Model performances were evaluated based on predictive accuracy. The Cox model performed best among classical methods, while IPCW logistic regression and random forest showed the highest accuracy among machine learning models. The survival neural network performed similarly to Cox and random forest without significant improvement. The paper provides a concise comparison showing that machine learning models can outperform traditional survival analysis approaches in predicting heart failure outcomes.

کلیدواژه‌ها English

Survival Analysis
Heart Failure (HF)
Random Forest
Logistic Regression
Survival Neural Network (DeepSurv)

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 مهر 1405