Методы в области науки о медицинских данных: подробный обзор с примерами кода

Вот несколько методов, обычно используемых в науке о медицинских данных, а также примеры кода:

  1. Очистка и предварительная обработка данных:

    • Удаление дубликатов:
      df = df.drop_duplicates()
    • Обработка пропущенных значений:
      df = df.fillna(0)  # Replace missing values with 0
    • Стандартизация данных:

      from sklearn.preprocessing import StandardScaler
      
      scaler = StandardScaler()
      scaled_data = scaler.fit_transform(data)
  2. Исследовательский анализ данных (EDA):

    • Сводная статистика:
      df.describe()
    • Визуализация с использованием matplotlib или seaborn:

      import matplotlib.pyplot as plt
      import seaborn as sns
      
      sns.boxplot(x='group', y='value', data=df)
      plt.show()
  3. Модели машинного обучения:

    • Линейная регрессия:

      from sklearn.linear_model import LinearRegression
      
      model = LinearRegression()
      model.fit(X_train, y_train)
    • Дерево решений:

      from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
      
      model = DecisionTreeClassifier()
      model.fit(X_train, y_train)
  4. Выбор функций:

    • Устранение рекурсивных функций:

      from sklearn.feature_selection import RFE
      
      estimator = LinearRegression()
      selector = RFE(estimator, n_features_to_select=5)
      selected_features = selector.fit_transform(X, y)
  5. Обработка естественного языка (NLP):

    • Предварительная обработка текста:

      import nltk
      from nltk.corpus import stopwords
      from nltk.stem import WordNetLemmatizer
      
      nltk.download('stopwords')
      nltk.download('wordnet')
      
      stopwords = set(stopwords.words('english'))
      lemmatizer = WordNetLemmatizer()
      
      def preprocess_text(text):
       # Tokenization, lowercase, remove stopwords, lemmatization, etc.
       ...
       return processed_text
  6. Анализ временных рядов:

    • Моделирование ARIMA:

      from statsmodels.tsa.arima_model import ARIMA
      
      model = ARIMA(data, order=(p, d, q))
      model_fit = model.fit(disp=0)
  7. Глубокое обучение:

    • Сверточные нейронные сети (CNN) для анализа изображений:

      import tensorflow as tf
      
      model = tf.keras.Sequential([
       tf.keras.layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(img_height, img_width, 3)),
       tf.keras.layers.MaxPooling2D((2, 2)),
       ...
      ])