Using data from cardiovascular surgery patients with long and highly variable post-surgical lengths of stay (LOS), we develop a modeling framework to reduce recovery unit congestion. We estimate the LOS and its probability distribution using machine learning models, schedule procedures on a rolling basis using a variety of optimization models, and estimate performance with simulation. The machine learning models achieved only modest LOS prediction accuracy, despite access to a very rich set of patient characteristics. Compared to the current paper-based system used in the hospital, most optimization models failed to reduce congestion without increasing wait times for surgery. A conservative stochastic optimization with sufficient sampling to capture the long tail of the LOS distribution outperformed the current manual process and other stochastic and robust optimization approaches. These results highlight the perils of using oversimplified distributional models of LOS for scheduling procedures and the importance of using optimization methods well-suited to dealing with long-tailed behavior.
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近年来,深度学习导致了在城市驾驶场景中移动(即具有运动能力)物体的检测方面取得的巨大进展。监督方法通常需要大型培训集的注释;因此,人们对利用弱,半或自我监督的方法避免这种情况非常兴趣,并取得了很大的成功。虽然弱和半监督的方法需要一些注释,但自我监督的方法已经使用了诸如运动之类的线索来完全减轻注释的需求。但是,完全没有注释通常会降低其性能,而在运动组进行分组期间出现的歧义可以抑制其找到准确的物体边界的能力。在本文中,我们提出了一种称为SCT的新的自制移动对象检测方法。这同时使用运动提示和预期对象大小来提高检测性能,并预测3D方向边界框的密集网格以改善对象发现。我们在Kitti跟踪基准上的最先进的自我监督的移动对象检测方法TCR极大地超过了,并且实现了全面监督的PV-RCNN ++方法的30%以内IOUS <= 0.5。
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个性化的纵向疾病评估对于快速诊断,适当管理和最佳调整多发性硬化症(MS)的治疗策略至关重要。这对于识别特殊主体特异性疾病特征也很重要。在这里,我们设计了一种新型的纵向模型,以使用可能包含缺失值的传感器数据以自动化方式绘制单个疾病轨迹。首先,我们使用在智能手机上管理的基于传感器的评估来收集与步态和平衡有关的数字测量以及上肢功能。接下来,我们通过插补对待缺失的数据。然后,我们通过使用广义估计方程来发现MS的潜在标记。随后,从多个培训数据集中学到的参数被结合起来形成一个简单的,统一的纵向预测模型,以预测MS在先前看不见的MS的人中随着时间的推移。为了减轻严重疾病得分的个体的潜在低估,最终模型结合了第一天的数据。结果表明,所提出的模型有望实现个性化的纵向MS评估。他们还表明,与步态和平衡以及上肢功能有关的功能(从基于传感器的评估中远程收集)可能是预测MS随时间推移的有用数字标记。
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通用数据模型解决了标准化电子健康记录(EHR)数据的许多挑战,但无法将其集成深度表型所需的资源。开放的生物学和生物医学本体论(OBO)铸造本体论提供了可用于生物学知识的语义计算表示,并能够整合多种生物医学数据。但是,将EHR数据映射到OBO Foundry本体论需要大量的手动策展和域专业知识。我们介绍了一个框架,用于将观察性医学成果合作伙伴关系(OMOP)标准词汇介绍给OBO铸造本体。使用此框架,我们制作了92,367条条件,8,615种药物成分和10,673个测量结果的映射。域专家验证了映射准确性,并且在24家医院进行检查时,映射覆盖了99%的条件和药物成分和68%的测量结果。最后,我们证明OMOP2OBO映射可以帮助系统地识别可能受益于基因检测的未诊断罕见病患者。
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基于概念的黑框模型的解释通常更为直观,让人类理解。基于概念的解释最广泛采用的方法是概念激活向量(CAV)。CAV依靠学习给定模型和概念的某些潜在表示之间的线性关系。线性可分离性通常是隐式假定的,但通常不正确。在这项工作中,我们从基于概念的解释和提出的概念梯度(CG)的最初意图开始,将基于概念的解释扩展到线性概念功能之外。我们表明,对于一般(潜在的非线性)概念,我们可以数学上评估如何影响模型预测的概念的小变化,从而导致基于梯度的解释扩展到概念空间。我们从经验上证明,在玩具示例和现实世界数据集中,CG表现优于CAV。
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台湾对全球碎片流的敏感性和死亡人数最高。台湾现有的碎屑流警告系统,该系统使用降雨量的时间加权度量,当该措施超过预定义的阈值时,会导致警报。但是,该系统会产生许多错误的警报,并错过了实际碎屑流的很大一部分。为了改善该系统,我们实施了五个机器学习模型,以输入历史降雨数据并预测是否会在选定的时间内发生碎屑流。我们发现,随机的森林模型在五个模型中表现最好,并优于台湾现有系统。此外,我们确定了与碎屑流的发生密切相关的降雨轨迹,并探索了缺失碎屑流的风险与频繁的虚假警报之间的权衡。这些结果表明,仅在小时降雨数据中训练的机器学习模型的潜力可以挽救生命,同时减少虚假警报。
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减少甲烷排放对于缓解全球变暖至关重要。为了将甲烷排放归因于其来源,有必要综合的甲烷源基础设施数据集。深入学习远程感知的图像的最新进展有可能识别甲烷源的位置和特征,但是缺乏公开可用的数据,可以使机器学习研究人员和从业人员能够构建自动映射方法。为了帮助填补这一空白,我们在美国构建了一个称为Meter-ML的多传感器数据集,该数据集包含86,625个地理参考的NAIP,Sentinel-1和Sentinel-2图像,并在美国标记为有甲烷源设施,包括甲烷源设施,包括集中动物喂养操作,,,,,,,包括浓缩动物喂养操作,煤矿,垃圾填埋场,天然气加工厂,炼油厂和石油末端以及废水处理厂。我们尝试各种模型,以利用不同的空间分辨率,空间足迹,图像产品和光谱带。我们发现,我们的最佳模型在确定浓缩动物喂养操作的精确召回曲线下达到了一个面积,在专家标签的测试集上,用于识别浓缩动物饲养操作,用于油炼油厂和石油末端0.821,这表明有可能进行大规模映射。我们在https://stanfordmlgroup.github.io/projects/meter-ml/上免费提供仪表-ML,以支持自动化甲烷源映射的未来工作。
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抽象推理是智能系统的关键能力。大型语言模型在抽象推理任务上实现了高度的性能,但表现出许多缺陷。但是,人类的抽象推理也是不完美的,并且取决于我们对推理问题内容的知识和信念。例如,人类对在日常情况下基于逻辑规则的逻辑规则比关于抽象属性的任意规则更可靠地理解。语言模型的培训经验类似地赋予了他们先前的期望,这些期望反映了人类的知识和信念。因此,我们假设语言模型会显示出类似人类的内容对抽象推理问题的影响。我们在三个逻辑推理任务中探讨了这一假设:自然语言推论,判断三段论的逻辑有效性和ison选择任务(Wason,1968)。我们发现,最新的大语言模型(具有7或700亿个参数; Hoffman等,2022)反映了这些任务中人类在人类中观察到的许多相同模式 - 像人类一样,模型对可信情况的理由更有效地理由不现实或抽象的。我们的发现对理解这些认知效应以及有助于语言模型表现的因素具有影响。
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共同监督的深度学习方法的关节深度和自我运动估计可以产生准确的轨迹,而无需地面真相训练数据。但是,由于通常会使用光度损失,因此当这些损失所产生的假设(例如时间照明一致性,静态场景以及缺少噪声和遮挡)时,它们的性能会显着降解。这限制了它们用于例如夜间序列倾向于包含许多点光源(包括在动态对象上)和较暗图像区域中的低信噪比(SNR)。在本文中,我们展示了如何使用三种技术的组合来允许现有的光度损失在白天和夜间图像中起作用。首先,我们引入了每个像素神经强度转化,以补偿连续帧之间发生的光变化。其次,我们预测了每个像素的残差流图,我们用来纠正由网络估计的自我运动和深度引起的重新注入对应关系。第三,我们将训练图像降低,以提高方法的鲁棒性和准确性。这些更改使我们可以在白天和夜间图像中训练单个模型,而无需单独的编码器或诸如现有方法(例如现有方法)的额外功能网络。我们对具有挑战性的牛津机器人数据集进行了广泛的实验和消融研究,以证明我们方法对白天和夜间序列的疗效。
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监督的学习任务,例如GigaiPixel全幻灯片图像(WSIS)等癌症存活预测是计算病理学中的关键挑战,需要对肿瘤微环境的复杂特征进行建模。这些学习任务通常通过不明确捕获肿瘤内异质性的深层多企业学习(MIL)模型来解决。我们开发了一种新颖的差异池体系结构,使MIL模型能够将肿瘤内异质性纳入其预测中。说明了基于代表性补丁的两个可解释性工具,以探测这些模型捕获的生物学信号。一项针对癌症基因组图集的4,479吉普像素WSI的实证研究表明,在MIL框架上增加方差汇总可改善五种癌症类型的生存预测性能。
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