Ajuste de modelos de Cox e de florestas aleatórias em análise de sobrevivência

dc.contributor.advisor1Martins Dias, Teresa Cristina
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0187724276640668
dc.contributor.authorMelo, Mathews Siqueira
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1753543115560585
dc.date.accessioned2026-08-13T19:16:17Z
dc.date.issued2025-12-01
dc.description.abstractThis final course project explores the application and comparison of classical statistical methods and machine learning in the context of survival analysis. A detailed theoretical review of the fundamentals of time-to-event data analysis was conducted, addressing concepts such as censoring, survival and hazard functions, the non-parametric Kaplan-Meier estimator, and the Cox semiparametric proportional hazards model. In parallel, the principles of machine learning were studied, focusing on the structure of decision trees and the robustness of ensemble methods, such as random forests. To evaluate the performance of the models, consolidated metrics were used, including the C-index for discrimination, the Brier score for probabilistic accuracy, and metrics derived from the confusion matrix, such as accuracy, sensitivity, and specificity. The practical application of the methodologies was carried out through two case studies: the first, with real data from a clinical study, illustrated the workflow for the adjustment and validation of a Cox model; A second experiment, using simulated data, allowed for a direct comparison of the predictive performance between an optimized decision tree and a random forest in a controlled scenario. The results highlight the contrast between the interpretability of classical models and the predictive performance of machine learning models, discussing the scenarios in which each approach may be more advantageous.eng
dc.description.resumoNeste trabalho de conclusão de curso é explorada a aplicação e a comparação de métodos estatísticos clássicos e de aprendizado de máquina no contexto da análise de sobrevivência. Foi realizada uma revisão teórica detalhada dos fundamentos da análise de dados de tempo até o evento, abordando conceitos como censura, as funções de sobrevivência e de risco, o estimador não-paramétrico de Kaplan-Meier e o modelo semiparamétrico de riscos proporcionais de Cox. Em paralelo, foram estudados os princípios do aprendizado de máquina, com foco na estrutura das árvores de decisão e na robustez dos métodos de ensemble, como as florestas aleatórias. Para avaliar a performance dos modelos, foram utilizadas métricas consolidadas, incluindo o índice C para discriminação, o escore de Brier para acurácia probabilística e métricas derivadas da matriz de confusão, como acurácia, sensibilidade e especificidade. A aplicação prática das metodologias foi realizada através de dois estudos de caso: um primeiro, com dados reais de um estudo clínico, ilustrou o fluxo de trabalho para o ajuste e validação de um modelo de Cox; um segundo, com dados simulados, permitiu uma comparação direta da performance preditiva entre uma árvore de decisão otimizada e uma floresta aleatória em um cenário controlado. Os resultados destacam o contraste entre a interpretabilidade dos modelos clássicos e o desempenho preditivo dos modelos de aprendizado de máquina, discutindo os cenários em que cada abordagem pode ser mais vantajosa.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationMELO, Mathews Siqueira. Ajuste de modelos de Cox e de florestas aleatórias em análise de sobrevivência. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Estatística) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24542.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24542
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEstatística - Es
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAprendizado de máquinapor
dc.subjectÁrvore de decisãopor
dc.subjectFunção de risco,por
dc.subjectFunção de sobrevivênciapor
dc.subjectEstimador de Kaplan-Meierpor
dc.subjectModelo de Coxpor
dc.subjectFloresta Aleatóriapor
dc.subjectMachine learningeng
dc.subjectDecision treeeng
dc.subjectRandom foresteng
dc.subjectHazard functioneng
dc.subjectSurvival functioneng
dc.subjectKaplan-Meier estimatoreng
dc.subjectCox modeleng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::ESTATISTICA::ANALISE DE DADOS
dc.subject.ods4. Educação de Qualidade
dc.titleAjuste de modelos de Cox e de florestas aleatórias em análise de sobrevivênciapor
dc.title.alternativeAdjusting Cox and random forest models in survival analysiseng
dc.typeTCC

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