心脏病发病率和心脏死亡率大大增加,这会影响全球公共卫生和世界经济。心脏病的早期预测对于降低心脏发病率和死亡率至关重要。本文提出了两种量子机学习方法,即混合量子神经网络和混合随机森林量子神经网络,用于早期检测心脏病。这些方法应用于克利夫兰和Statlog数据集上。结果表明,混合量子神经网络和混合随机森林量子神经网络分别适用于高维和低维问题。混合量子神经网络对离群数据敏感,而混合随机森林对异常数据的稳健数据具有稳健性。不同机器学习方法之间的比较表明,提出的量子方法更适合于早期的心脏病预测,其中分别为Cleveland和Statlog数据集获得了曲线下96.43%和97.78%的面积。
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我们分析和分类从电影评论构建的文本数据的观点。为此,我们使用量子机学习算法的基于内核的方法。为了组合量子内核,我们使用使用不同Pauli旋转门组合构造的电路,其中旋转参数是从文本数据获得的数据点的经典非线性函数。为了分析提出的模型的性能,我们使用决策树,增强分类器以及经典和量子支持向量机分析量子模型。我们的结果表明,就所有评估指标而言,量子内核模型或量子支持向量机优于用于分析的所有其他算法。与经典的支持向量机相比,量子支持向量机也会带来明显更好的结果,即使功能数量增加或尺寸增加。结果清楚地表明,如果功能的数量为$ 15 $,则使用量子支持向量机使用量子支持向量机的精度分数提高了$ 9.4 \%$,而经典支持向量机则将其提高。
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冠心病,是一种心血管疾病(CVD)的形式,是全世界死亡的主要原因。如果在早期发现或诊断,存活的几率很好。目前的报告讨论了使用机器学习(ML)算法进行冠心病数据集分类的比较方法。目前的研究创建并测试了几种基于机器学习的分类模型。对数据集进行扫描以处理不平衡的类和特征选择技术,以评估对两个不同性能度量的影响。结果表明,与采用的其他算法相比,逻辑回归在原始数据集中产生了最高的性能分数。总之,本研究表明,加工良好和标准化的数据集上的LR可以预测冠心病,比其他算法更高。
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一个躺在胸腔里的心脏的四个基本腔腔对一个人的生存至关重要,但讽刺地证明是最脆弱的。心血管疾病(CVD)也通常被称为心脏病,在过去几十年中,人类在人类死亡原因中稳步发展。考虑到这一点统计,很明显,患有CVDS的患者需要快速且正确的诊断,以便于早期治疗来减少死亡的机会。本文试图利用提供的数据,以培训分类模型,如逻辑回归,k最近邻居,支持向量机,决策树,高斯天真贝叶斯,随机森林和多层感知(人工神经网络),最终使用柔软投票合奏技术,以便尽可能多地诊断。
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痴呆症是一种神经精神脑障碍,通常会在一个或多个脑细胞停止部分或根本停止工作时发生。在疾病的早期阶段诊断这种疾病是从不良后果中挽救生命并为他们提供更好的医疗保健的至关重要的任务。事实证明,机器学习方法在预测疾病早期痴呆症方面是准确的。痴呆的预测在很大程度上取决于通常从归一化的全脑体积(NWBV)和地图集缩放系数(ASF)收集的收集数据类型,这些数据通常测量并从磁共振成像(MRIS)中进行校正。年龄和性别等其他生物学特征也可以帮助诊断痴呆症。尽管许多研究使用机器学习来预测痴呆症,但我们无法就这些方法的稳定性得出结论,而这些方法在不同的实验条件下更准确。因此,本文研究了有关痴呆预测的机器学习算法的性能的结论稳定性。为此,使用7种机器学习算法和两种功能还原算法,即信息增益(IG)和主成分分析(PCA)进行大量实验。为了检查这些算法的稳定性,IG的特征选择阈值从20%更改为100%,PCA尺寸从2到8。这导致了7x9 + 7x7 = 112实验。在每个实验中,都记录了各种分类评估数据。获得的结果表明,在七种算法中,支持向量机和天真的贝叶斯是最稳定的算法,同时更改选择阈值。同样,发现使用IG似乎比使用PCA预测痴呆症更有效。
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医疗保健是人类生活中最重要的方面之一。众所周知,心脏病是最致命的疾病之一,这些疾病是阻碍了世界各地许多人的生命。必须提前检测心脏病,因此可以防止丧生生命。用于医学诊断的大规模数据的可用性有助于开发复杂的机器学习和基于深度学习的模型,用于自动化早期诊断心脏病。古典方法在没有概括到训练集中没有看到的新数据的概括。这在训练和测试精度方面的差距是巨大的差距。本文提出了一种新的深度学习架构,使用1D卷积神经网络进行健康和非健康人员之间的分类,以克服古典方法的局限性。各种临床参数用于评估有助于早期诊断的患者的风险概况。使用各种技术来避免在所提出的网络中过度装备。该网络在数据集中实现了超过97%的训练精度和96%的测试准确性。使用各种性能参数的其他分类算法详细比较了模型的准确性,这些算法证明了所提出的架构的有效性。
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本文使用Qiskit软件堆栈提出了金融支付行业中的量子支持矢量机(QSVM)算法的第一个端到端应用,用于金融支付行业中的分类问题。基于实际卡支付数据,进行了详尽的比较,以评估当前最新的量子机学习算法对经典方法带来的互补影响。使用量子支持矢量机的特征映射特征来探索一种搜索最佳功能的新方法。使用欺诈特定的关键绩效指标比较结果:基于人类专业知识(规则决策),经典的机器学习算法(随机森林,XGBoost)和基于量子的机器学习算法,从分析中提取了准确性,回忆和假阳性率。 。此外,通过使用结合经典和量子算法的合奏模型来更好地改善预防欺诈的决策,从而探索了混合经典量子方法。我们发现,正如预期的那样,结果高度依赖于用于选择它们的特征选择和算法。 QSVM对特征空间进行了互补的探索,从而在大幅度降低的数据集上拟合了量子硬件的当前状态,从而提高了混合量子古典方法的欺诈检测准确性。
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在这个时代,作为医疗的主要重点,这一时刻已经到来了。尽管令人印象深刻,但已经开发出来检测疾病的多种技术。此时,有一些类型的疾病COVID-19,正常烟,偏头痛,肺病,心脏病,肾脏疾病,糖尿病,胃病,胃病,胃病,骨骼疾病,自闭症是非常常见的疾病。在此分析中,我们根据疾病的症状进行了分析疾病症状的预测。我们研究了一系列症状,并接受了人们的调查以完成任务。已经采用了几种分类算法来训练模型。此外,使用性能评估矩阵来衡量模型的性能。最后,我们发现零件分类器超过了其他分类器。
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在全球范围内,有实质性的未满足需要有效地诊断各种疾病。不同疾病机制的复杂性和患者人群的潜在症状具有巨大挑战,以发展早期诊断工具和有效治疗。机器学习(ML),人工智能(AI)区域,使研究人员,医师和患者能够解决这些问题的一些问题。基于相关研究,本综述解释了如何使用机器学习(ML)和深度学习(DL)来帮助早期识别许多疾病。首先,使用来自Scopus和Science(WOS)数据库的数据来给予所述出版物的生物计量研究。对1216个出版物的生物计量研究进行了确定,以确定最多产的作者,国家,组织和最引用的文章。此次审查总结了基于机器学习的疾病诊断(MLBDD)的最新趋势和方法,考虑到以下因素:算法,疾病类型,数据类型,应用和评估指标。最后,该文件突出了关键结果,并向未来的未来趋势和机遇提供了解。
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心脏病已成为对人类生活产生重大影响的最严重疾病之一。在过去的十年中,它已成为全球人民死亡的主要原因之一。为了防止患者进一步损害,准确地诊断为心脏病是一个重要因素。最近,我们看到了非侵入性医学程序的用法,例如医学领域的基于人工智能的技术。专门的机器学习采用了多种算法和技术,这些算法和技术被广泛使用,并且在较少的时间以诊断心脏病的准确诊断非常有用。但是,对心脏病的预测并不是一件容易的事。医疗数据集的规模不断增加,使从业者了解复杂的特征关系并做出疾病预测是一项复杂的任务。因此,这项研究的目的是从高度维数据集中确定最重要的风险因素,这有助于对心脏病的准确分类,并减少并发症。为了进行更广泛的分析,我们使用了具有各种医学特征的两个心脏病数据集。基准模型的分类结果证明,相关特征对分类精度产生了很大的影响。即使功能减少,与在全功能集中训练的模型相比,分类模型的性能随着训练时间的减少而显着提高。
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如今,乳腺癌已成为近年来最突出的死亡原因之一。在所有恶性肿瘤中,这是全球妇女最常见和主要的死亡原因。手动诊断这种疾病需要大量的时间和专业知识。乳腺癌的检测是耗时的,并且可以通过开发基于机器的乳腺癌预测来减少疾病的传播。在机器学习中,系统可以从先前的实例中学习,并使用各种统计,概率和优化方法从嘈杂或复杂的数据集中找到难以检测的模式。这项工作比较了几种机器学习算法的分类准确性,精度,灵敏度和新近收集的数据集的特异性。在这种工作决策树,随机森林,逻辑回归,天真的贝叶斯和XGBoost中,已经实施了这五种机器学习方法,以在我们的数据集中获得最佳性能。这项研究的重点是找到最佳的算法,该算法可以预测乳腺癌,以最高的准确性。这项工作在效率和有效性方面评估了每种算法数据分类的质量。并与该领域的其他已发表工作相比。实施模型后,本研究达到了最佳模型准确性,在随机森林和XGBoost上达到94%。
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研究表明,心血管疾病(CVD)对人类健康是恶性的研究。因此,重要的是具有有效的CVD预后方法。为此,医疗保健行业采用了基于机器学习的智能解决方案,以减轻CVD预后的手动过程。因此,这项工作提出了一种信息融合技术,该技术通过分析方差(ANOVA)和域专家的知识结合了人的关键属性。它还引入了新的CVD数据样本集,用于新兴研究。进行了三十八个实验,以验证四个公开可用基准数据集中提出的框架的性能以及在这项工作中新创建的数据集。消融研究表明,所提出的方法可以达到竞争平均平均准确性(MAA)为99.2%,平均AUC平均AUC为97.9%。
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在过去的十年中,机器学习取得了巨大的成功,其应用程序从面部识别到自然语言处理不等。同时,在量子计算领域已经取得了快速的进步,包括开发强大的量子算法和高级量子设备。机器学习与量子物理学之间的相互作用具有将实际应用带给现代社会的有趣潜力。在这里,我们以参数化量子电路的形式关注量子神经网络。我们将主要讨论各种结构和编码量子神经网络的策略,以进行监督学习任务,并利用Yao.jl进行基准测试,这是用朱莉娅语言编写的量子模拟软件包。这些代码是有效的,旨在为科学工作中的初学者提供便利,例如开发强大的变分量子学习模型并协助相应的实验演示。
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Cancer is one of the leading causes of death worldwide. It is caused by a variety of genetic mutations, which makes every instance of the disease unique. Since chemotherapy can have extremely severe side effects, each patient requires a personalized treatment plan. Finding the dosages that maximize the beneficial effects of the drugs and minimize their adverse side effects is vital. Deep neural networks automate and improve drug selection. However, they require a lot of data to be trained on. Therefore, there is a need for machine-learning approaches that require less data. Hybrid quantum neural networks were shown to provide a potential advantage in problems where training data availability is limited. We propose a novel hybrid quantum neural network for drug response prediction, based on a combination of convolutional, graph convolutional, and deep quantum neural layers of 8 qubits with 363 layers. We test our model on the reduced Genomics of Drug Sensitivity in Cancer dataset and show that the hybrid quantum model outperforms its classical analog by 15% in predicting IC50 drug effectiveness values. The proposed hybrid quantum machine learning model is a step towards deep quantum data-efficient algorithms with thousands of quantum gates for solving problems in personalized medicine, where data collection is a challenge.
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Network intrusion detection systems (NIDSs) play an important role in computer network security. There are several detection mechanisms where anomaly-based automated detection outperforms others significantly. Amid the sophistication and growing number of attacks, dealing with large amounts of data is a recognized issue in the development of anomaly-based NIDS. However, do current models meet the needs of today's networks in terms of required accuracy and dependability? In this research, we propose a new hybrid model that combines machine learning and deep learning to increase detection rates while securing dependability. Our proposed method ensures efficient pre-processing by combining SMOTE for data balancing and XGBoost for feature selection. We compared our developed method to various machine learning and deep learning algorithms to find a more efficient algorithm to implement in the pipeline. Furthermore, we chose the most effective model for network intrusion based on a set of benchmarked performance analysis criteria. Our method produces excellent results when tested on two datasets, KDDCUP'99 and CIC-MalMem-2022, with an accuracy of 99.99% and 100% for KDDCUP'99 and CIC-MalMem-2022, respectively, and no overfitting or Type-1 and Type-2 issues.
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在医疗保健系统中,需要患者使用可穿戴设备进行远程数据收集和对健康数据的实时监控以及健康状况的状态。可穿戴设备的这种采用导致收集和传输的数据量显着增加。由于设备由较小的电池电源运行,因此由于设备的高处理要求以进行数据收集和传输,因此可以快速减少它们。鉴于医疗数据的重要性,必须所有传输数据遵守严格的完整性和可用性要求。减少医疗保健数据的量和传输频率将通过使用推理算法改善设备电池寿命。有一个以准确性和效率改善传输指标的问题,彼此之间的权衡,例如提高准确性会降低效率。本文表明,机器学习可用于分析复杂的健康数据指标,例如数据传输的准确性和效率,以使用Levenberg-Marquardt算法来克服权衡问题,从而增强这两个指标,从而通过少较少的样本来传输,同时保持维护准确性。使用标准心率数据集测试该算法以比较指标。结果表明,LMA最好以3.33倍的效率进行样本数据尺寸和79.17%的精度,在7种不同的采样案例中具有相似的准确性,用于测试,但表明效率提高。与具有高效率的现有方法相比,这些提出的方法使用机器学习可以显着改善两个指标,而无需牺牲其他指标。
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快速准确地检测该疾病可以大大帮助减少任何国家医疗机构对任何大流行期间死亡率降低死亡率的压力。这项工作的目的是使用新型的机器学习框架创建多模式系统,该框架同时使用胸部X射线(CXR)图像和临床数据来预测COVID-19患者的严重程度。此外,该研究还提出了一种基于nom图的评分技术,用于预测高危患者死亡的可能性。这项研究使用了25种生物标志物和CXR图像,以预测意大利第一波Covid-19(3月至6月2020年3月至6月)在930名Covid-19患者中的风险。提出的多模式堆叠技术分别产生了89.03%,90.44%和89.03%的精度,灵敏度和F1分数,以识别低风险或高危患者。与CXR图像或临床数据相比,这种多模式方法可提高准确性6%。最后,使用多元逻辑回归的列线图评分系统 - 用于对第一阶段确定的高风险患者的死亡风险进行分层。使用随机森林特征选择模型将乳酸脱氢酶(LDH),O2百分比,白细胞(WBC)计数,年龄和C反应蛋白(CRP)鉴定为有用的预测指标。开发了五个预测因素参数和基于CXR图像的列函数评分,以量化死亡的概率并将其分为两个风险组:分别存活(<50%)和死亡(> = 50%)。多模式技术能够预测F1评分为92.88%的高危患者的死亡概率。开发和验证队列曲线下的面积分别为0.981和0.939。
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与经典的机器学习方法相比,量子机学习(QML)尚未广泛证明其优势。到目前为止,只有在特定情况下,某些量子启发的技术已经实现了少量的增量优势,而在中期未来的混合量子计算中,一些实验案例有望实现(不考虑与使用量子的优化相关的成就 - 周期算法)。当前的量子计算机嘈杂,几乎没有量子的测试,因此很难证明QML方法的当前和潜在量子优势。这项研究表明,在数据预处理步骤中,我们可以通过使用线性判别分析(LDA)来实现量子分类器的更好的经典编码和性能。结果,变异量子算法(VQA)通过LDA技术和优于基线基线经典分类器显示出平衡精度的性能。
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人们使用移动消息传递服务的增加导致了像网络钓鱼一样的社会工程攻击的传播,考虑到垃圾邮件文本是传播网络钓鱼攻击的主要因素之一,以窃取信用卡和密码等敏感数据。此外,关于Covid-19大流行的谣言和不正确的医疗信息在社交媒体上广泛分享,导致人们的恐惧和混乱。因此,过滤垃圾邮件内容对于降低风险和威胁至关重要。以前的研究依赖于机器学习和深入学习的垃圾邮件分类方法,但这些方法有两个限制。机器学习模型需要手动功能工程,而深度神经网络需要高计算成本。本文介绍了一种动态的深度集合模型,用于垃圾邮件检测,调整其复杂性并自动提取功能。所提出的模型利用卷积和汇集层进行特征提取以及基础分类器,如随机森林和极其随机的树木,用于将文本分类为垃圾邮件或合法的树。此外,该模型采用了Boosting和Bagging等集合学习程序。结果,该模型达到了高精度,召回,F1分数和精度为98.38%。
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随着网络基础设施提高,个人贷款的需求增长,对等十年来,对等体(P2P)贷款平台已迅速增长。在没有传统金融机构的帮助下,这些平台允许用户创建对等贷款关系。评估借款人的信贷至关重要,以减少P2P平台的违约率和良性开发。构建个人信用评分机学习模型可以有效预测用户是否会在P2P平台上偿还贷款。并处理数据异常值和样本不平衡问题可能会影响机器学习模型的最终效果。已经有一些关于平衡采样方法的研究,但是对机器学习模型有效性的异常检测方法及其与平衡采样方法的影响尚未得到充分研究。在本文中,研究了使用不同异常检测方法对常用机器学习模型的不同异常检测方法和平衡采样方法的影响。 44,487贷款俱乐部样品的实验表明,适当的异常检测可以提高机器学习模型的有效性,平衡采样方法仅对几种机器学习模型(如MLP)有良好的影响。
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