An Explainable Artificial Intelligence Approach Using Graph Learning to Predict Intensive Care Unit Length of Stay

计算机科学 图形 重症监护室 人工智能 单位(环理论) 数据科学 机器学习 理论计算机科学 心理学 数学教育 医学 重症监护医学
作者
Tianjian Guo,Indranil R. Bardhan,Ying Ding,Shichang Zhang
出处
期刊:Information Systems Research [Institute for Operations Research and the Management Sciences]
被引量:1
标识
DOI:10.1287/isre.2023.0029
摘要

We propose and test a novel graph learning-based explainable artificial intelligence (XAI) approach to address the challenge of developing explainable predictions of patient length of stay (LoS) in intensive care units (ICUs). Specifically, we address a notable gap in the literature on XAI methods that identify interactions between model input features to predict patient health outcomes. Our model intrinsically constructs a patient-level graph, which identifies the importance of feature interactions for prediction of health outcomes. It demonstrates state-of-the-art explanation capabilities based on identification of salient feature interactions compared with traditional XAI methods for prediction of LoS. We supplement our XAI approach with a small-scale user study, which demonstrates that our model can lead to greater user acceptance of artificial intelligence (AI) model-based decisions by contributing to greater interpretability of model predictions. Our model lays the foundation to develop interpretable, predictive tools that healthcare professionals can utilize to improve ICU resource allocation decisions and enhance the clinical relevance of AI systems in providing effective patient care. Although our primary research setting is the ICU, our graph learning model can be generalized to other healthcare contexts to accurately identify key feature interactions for prediction of other health outcomes, such as mortality, readmission risk, and hospitalizations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
淡定宛白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
卑微学术人完成签到 ,获得积分10
1秒前
Liyaya完成签到 ,获得积分10
2秒前
道阻且长完成签到 ,获得积分10
3秒前
fyjlfy完成签到 ,获得积分10
3秒前
苗条桐完成签到,获得积分20
3秒前
苍术关注了科研通微信公众号
4秒前
若冰完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
踟蹰发布了新的文献求助10
5秒前
浮游应助典雅又夏采纳,获得10
5秒前
5秒前
ephore应助奋斗诗云采纳,获得50
6秒前
6秒前
xiao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
leeteukxx完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
火星上香菇完成签到,获得积分20
10秒前
杜飞发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
wang驳回了Dean应助
12秒前
苹果花完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
Qianfan发布了新的文献求助10
14秒前
zzzqqq完成签到,获得积分10
14秒前
秋水发布了新的文献求助10
15秒前
露西亚发布了新的文献求助20
15秒前
15秒前
il完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
小马甲应助苍术采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
善学以致用应助linmo采纳,获得10
19秒前
细腻冬日完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Comprehensive Computational Chemistry 2023 800
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4911216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4186705
关于积分的说明 13001055
捐赠科研通 3954531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2168334
邀请新用户注册赠送积分活动 1186721
关于科研通互助平台的介绍 1094125