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Glossario

:::tip Come usarlo Cerca col Ctrl/Cmd + F. Quando un termine ha più aspetti, la definizione punta al capitolo di teoria che lo approfondisce. :::

Termini di Machine Learning​

AUC-PR​

Area sotto la precision-recall curve. Metrica primaria del progetto su classi sbilanciate. Baseline = prevalenza positiva (~0.11). Vedi Teoria → 05 Metriche.

AUC-ROC​

Area sotto la ROC curve (TPR vs FPR). Misura la qualità del ranking. Su classi sbilanciate può ingannare: la usiamo come riferimento secondario.

Class weighting​

Tecnica per gestire lo sbilanciamento: si dà più peso agli errori sulla classe minoritaria durante il training (class_weight="balanced" in sklearn).

ColumnTransformer​

Componente sklearn che applica trasformazioni diverse a colonne diverse (es. scaling sulle numeriche, one-hot sulle categoriche).

Confusion matrix​

Tabella 2×2 con TN, FP, FN, TP. Da qui derivano tutte le metriche.

Cross-validation (CV)​

Stima della performance tramite ripetizione del fit/test su fold diversi. Qui usiamo GroupKFold per non spezzare i pazienti fra fold.

Data leakage​

Contaminazione del test con informazione del training. Spesso causato da preprocessing fatto prima dello split, o da patient_nbr non gestito.

Demographic parity​

Definizione di equità: P(Y^=1∣A=a)P(\hat{Y}=1 \mid A=a) uguale fra gruppi. Vedi Teoria → 06 Fairness.

Equalized odds​

Definizione di equità: P(Y^=1∣Y=y,A=a)P(\hat{Y}=1 \mid Y=y, A=a) uguale fra gruppi. Spesso la più rilevante in sanità.

F-β​

Fβ=(1+β2)⋅P⋅Rβ2⋅P+RF_\beta = (1+\beta^2)\cdot\frac{P \cdot R}{\beta^2 \cdot P + R}. Con β>1\beta > 1 enfatizza la recall.

Fairlearn​

Libreria Microsoft per audit e mitigazione di fairness in modelli ML. fairlearn.org

False negative (FN)​

Paziente realmente riammesso che il modello classifica come "non a rischio". Errore clinicamente più grave nel nostro setup.

False positive (FP)​

Paziente non riammesso che il modello classifica come "a rischio". Errore meno costoso, ma non a costo zero.

Group-aware split​

Split che garantisce che tutti i record di un gruppo (qui patient_nbr) finiscano nello stesso fold. Indispensabile per evitare leakage da encounter multipli.

Holdout​

Set di test tenuto da parte, mai visto durante training/tuning. Usato una sola volta per stimare la performance finale.

Imputation​

Sostituzione dei valori mancanti con valori plausibili (media, mediana, "Unknown"…).

Logistic Regression (LogReg)​

Modello lineare per classificazione binaria. Output = probabilità tramite funzione sigmoide. Interpretabile (coefficienti leggibili).

MetricFrame​

Oggetto Fairlearn che calcola un dizionario di metriche per sottogruppo e ne riporta gap aggregati.

One-hot encoding​

Trasformazione di una colonna categorica in N colonne binarie (una per categoria).

Pipeline​

Concatenazione di step (preprocessing + modello) in un unico oggetto sklearn. Garantisce assenza di leakage e riproducibilità.

Precision (PPV)​

TPTP+FP\frac{TP}{TP+FP}. Frazione di allarmi corretti.

Predictive parity​

Definizione di equità: P(Y=1∣Y^=1,A=a)P(Y=1 \mid \hat{Y}=1, A=a) uguale fra gruppi.

Random Forest​

Ensemble di decision tree con bootstrap e selezione casuale di feature. Robusto, gestisce non linearità.

Recall (TPR, sensibilità)​

TPTP+FN\frac{TP}{TP+FN}. Frazione di positivi correttamente intercettati.

ROC curve​

Plot di TPR vs FPR al variare della soglia.

SHAP​

SHapley Additive exPlanations: tecnica di interpretabilità che assegna a ogni feature un contributo per ciascuna predizione.

SMOTE​

Synthetic Minority Over-sampling Technique: genera esempi sintetici della classe minoritaria interpolando fra vicini.

Soglia (threshold) τ\tau​

Valore sopra il quale una probabilità viene classificata come positiva. Tunata su matrice costi, non lasciata a 0.5 per default.

Stratified split​

Split che preserva la proporzione delle classi in train e test.

True negative (TN) / True positive (TP)​

Predizione corretta (negativa / positiva).

Termini clinici​

A1Cresult / HbA1c​

Emoglobina glicata: glicemia media dei 3 mesi precedenti. Target <7% per diabetici. Nel dataset valori None, Norm, >7, >8.

CMS​

Centers for Medicare & Medicaid Services (USA). Definisce gli standard di rimborso e le metriche di qualità ospedaliera.

Comorbidità​

Presenza simultanea di più condizioni patologiche. Misurata nel progetto tramite le 3 colonne diag_*.

Discharge disposition​

Modalità di dimissione (codice in discharge_disposition_id): home, home_health_care, hospice, expired, ecc.

Encounter​

Singolo ricovero ospedaliero (= una riga del dataset). Identificato da encounter_id.

HRRP​

Hospital Readmissions Reduction Program: programma USA che penalizza ospedali con tassi di readmission a 30 giorni superiori alla media.

ICD-9​

International Classification of Diseases, 9th revision: sistema di codifica delle diagnosi usato nel dataset (~700 codici unici).

Patient_nbr​

ID anonimo del paziente. Può comparire più volte (encounter multipli) → richiede group-aware split.

Riammissione (readmission)​

Nuovo ricovero dopo una dimissione precedente, di solito non programmato.

Riconciliazione farmacologica​

Processo strutturato di revisione della terapia del paziente al momento di una transizione di cura. Riduce errori di prescrizione.

Strack et al. 2014​

Paper di riferimento per il dataset: Impact of HbA1c Measurement on Hospital Readmission Rates. Definisce la classificazione delle diagnosi in macro-categorie.

Variabile sensibile (attributo protetto)​

Caratteristica demografica su cui non vogliamo discriminare: race, age, gender nel nostro caso.

Termini di engineering del software​

CLI (entry-point)​

Comando da terminale registrato nel pyproject.toml: qui readmit-train e readmit-predict.

Editable install​

pip install -e .: installa il package in modo che le modifiche al sorgente siano immediatamente attive.

joblib​

Libreria Python per serializzare oggetti (pipeline, modelli) su disco.

pyproject.toml​

File di configurazione del package Python (sostituto moderno di setup.py).

Virtualenv (venv)​

Ambiente Python isolato. Da usare sempre.

Riferimenti bibliografici​

  • Strack, B. et al. (2014). Impact of HbA1c Measurement on Hospital Readmission Rates: Analysis of 70,000 Clinical Database Patient Records. BioMed Research International, 2014:781670.
  • Leppin, A. L. et al. (2014). Preventing 30-day hospital readmissions: a systematic review and meta-analysis. JAMA Internal Medicine.
  • Chouldechova, A. (2017). Fair prediction with disparate impact: A study of bias in recidivism prediction instruments. Big Data, 5(2), 153–163.
  • Kleinberg, J., Mullainathan, S., Raghavan, M. (2016). Inherent trade-offs in the fair determination of risk scores. arXiv:1609.05807.
  • Obermeyer, Z. et al. (2019). Dissecting racial bias in an algorithm used to manage the health of populations. Science, 366(6464), 447–453.
  • Fairlearn User Guide: fairlearn.org/main/user_guide
  • scikit-learn API: scikit-learn.org/stable/api