20_Motion-of-Action

이 github repository는 가짜연구소 1기 대회참가팀(신약개발)의 스터디 결과물입니다.

Mechanisms of Action (MoA) Prediction - Can you improve the algorithm that classifies drugs based on their biological activity? In order to solve the problem of multi-class classficiation, the code was refactored for reuse. And when there is non-labeled data, it can be used as 3-stgae.

Contributors

• 김찬란, 문성채, 박원준, 오휘건, 이현수

Contents

1. Gitbook
   1. Paper review
      1. CPEM: Accurate cancer type classification based on somatic alterations using an ensemble of a random
      2. TabNet
   2. Notebook review
      1. 신약의 작용 메커니즘 예측 | 차근차근 완벽한 설명 | EDA에서 앙상블까지
      2. Stacking & Blending
      3. MoA Inference 노트북 작성
      4. 5-Fold train/valid set
      5. SMOTE - Upsampling
      6. Catboost Training
   3. Solution review
      1. 1st Place Winning Solution - Hungry for Gold
      2. 3rd Place Public - We Should Have Trusted CV - 118th Private
      3. 5th solution
      4. 7th solution
      5. 8th solution
      6. 14th-solution
      7. Public 46th / Private 34th Solution
2. 3-stage Model
3. TabNet (Train/Inference code)
4. Ensemble

What is 3-stage model?

• Stage-1: Feature를 입력받아 nonscore_pred를 학습 및 예측
• Stage-2: Feature + train_nonscore_pred를 입력받아 train-score-pred를 학습 및 예측
• stage-3: train-score-pred를 입력받아 최종 submission 형태로 최종 예측

스터디 리뷰

1. 이 스터디를 통해서 배운 것!
   • Theory
     • Multi-label Classification
     • CPEM paper review → 의학쪽에서 사용되는 머신러닝 접근 방법 옅보기
   • Feature Engineering
     • MLSMOTE
     • Variance Threshold
   • Model
     • TabNet
     • 2-head, 3-head ResNet - head를 여러개 사용하는 모델 구조에 대해서 익힘
     • 3-stage model을 활용한 non-scored data 학습 및 추론
     • 작고 불균형이 심한 다중 레이블 데이터셋에서 과적합의 위험을 극복하기 위해 모델 학습 프로세스의 정규화 방법으로 레이블 평활화(label smoothing) 및 **가중치 감소(weight decay)**를 적용
   • Ensemble & Stacking
2. 후기
   • 찬란: Multi-label Classfication과 3-stage 딥러닝 모델을 활용하여 robust한 성능을 낸 모델에 대해서 학습한게 좋았습니다. 특히 다른분들을 통해서 제대로 이해하지 않고 넘어갔던 부분들에 대해 다시 한번 생각해보게 되고, 논의함으로 깊이 이해할 수 있는게 좋았습니다. '신약개발' 대회 참가라는 타이틀이었는데, '신약개발'에 대한 내용 스터디 부족이 아쉬움!
   • 원준: 2head resnet사용 방법과 stacking & blending 사용방법에 대해 학습한 부분이 좋았습니다. 하지만 끝까지 도메인 파악이 부족했던것 같지만 메달을 받을 수 있어 만족합니다.
   • 휘건: public leader board 점수에 연연하지 않고 CV 점수를 잘 따라가면 된다고 배웠습니다. 적당한 성능의 모델을 많이 잘 앙상블하는게 효과가 많이 좋은 것 같습니다.
   • 성채: 새로운 데이타 전처리 분석 방법론들을 배웠습니다.
3. 다음에는 어떻게 접근할지!
   • Factor Analysis, UMAP을 활용한 Feature Engineering
   • Statistical Feature Engineering
     • high correlation feature → product해서 새로운 feature 생성
   • Local 장비를 이용해 학습 진행
   • 앙상블하기 위한 노력을 일찍!
   • Adversarial validation

Reference

• MoA / PyTorch NN starter
• kibuna NN hs:1024 last [TRAIN] by kibuna
• https://github.com/trent-b/iterative-stratification
• https://www.kaggle.com/konradb/anomaly-detection
• https://people.csail.mit.edu/kalyan/AI2_Paper.pdf
• MLSMOTE + MoA | Pytorch | 0.01859 | RankGauss | PCA | NN (0.01859)
• R based Keras best model (0.01842) Fork of 2heads... looper super puper
• Tabnet (0.01854)
• MLSMOTE + MoA: Multi Input ResNet Model
• https://www.kaggle.com/hwigeon/nn-svm-tabnet-xgb-with-pca-cnn-stacking-without-pp