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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天然气管道中的泄漏检测是石油和天然气行业的一个重要且持续的问题。这尤其重要,因为管道是运输天然气的最常见方法。这项研究旨在研究数据驱动的智能模型使用基本操作参数检测天然气管道的小泄漏的能力,然后使用现有的性能指标比较智能模型。该项目应用观察者设计技术,使用回归分类层次模型来检测天然气管道中的泄漏,其中智能模型充当回归器,并且修改后的逻辑回归模型充当分类器。该项目使用四个星期的管道数据流研究了五个智能模型(梯度提升,决策树,随机森林,支持向量机和人工神经网络)。结果表明,虽然支持向量机和人工神经网络比其他网络更好,但由于其内部复杂性和所使用的数据量,它们并未提供最佳的泄漏检测结果。随机森林和决策树模型是最敏感的,因为它们可以在大约2小时内检测到标称流量的0.1%的泄漏。所有智能模型在测试阶段中具有高可靠性,错误警报率为零。将所有智能模型泄漏检测的平均时间与文献中的实时短暂模型进行了比较。结果表明,智能模型在泄漏检测问题中的表现相对较好。该结果表明,可以与实时瞬态模型一起使用智能模型,以显着改善泄漏检测结果。
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近年来,随着传感器和智能设备的广泛传播,物联网(IoT)系统的数据生成速度已大大增加。在物联网系统中,必须经常处理,转换和分析大量数据,以实现各种物联网服务和功能。机器学习(ML)方法已显示出其物联网数据分析的能力。但是,将ML模型应用于物联网数据分析任务仍然面临许多困难和挑战,特别是有效的模型选择,设计/调整和更新,这给经验丰富的数据科学家带来了巨大的需求。此外,物联网数据的动态性质可能引入概念漂移问题,从而导致模型性能降解。为了减少人类的努力,自动化机器学习(AUTOML)已成为一个流行的领域,旨在自动选择,构建,调整和更新机器学习模型,以在指定任务上实现最佳性能。在本文中,我们对Automl区域中模型选择,调整和更新过程中的现有方法进行了审查,以识别和总结将ML算法应用于IoT数据分析的每个步骤的最佳解决方案。为了证明我们的发现并帮助工业用户和研究人员更好地实施汽车方法,在这项工作中提出了将汽车应用于IoT异常检测问题的案例研究。最后,我们讨论并分类了该领域的挑战和研究方向。
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异常值是一个事件或观察,其被定义为不同于距群体的不规则距离的异常活动,入侵或可疑数据点。然而,异常事件的定义是主观的,取决于应用程序和域(能量,健康,无线网络等)。重要的是要尽可能仔细地检测异常事件,以避免基础设施故障,因为异常事件可能导致对基础设施的严重损坏。例如,诸如微电网的网络物理系统的攻击可以发起电压或频率不稳定性,从而损坏涉及非常昂贵的修复的智能逆变器。微电网中的不寻常活动可以是机械故障,行为在系统中发生变化,人体或仪器错误或恶意攻击。因此,由于其可变性,异常值检测(OD)是一个不断增长的研究领域。在本章中,我们讨论了使用AI技术的OD方法的进展。为此,通过多个类别引入每个OD模型的基本概念。广泛的OD方法分为六大类:基于统计,基于距离,基于密度的,基于群集的,基于学习的和合奏方法。对于每个类别,我们讨论最近最先进的方法,他们的应用领域和表演。之后,关于对未来研究方向的建议提供了关于各种技术的优缺点和挑战的简要讨论。该调查旨在指导读者更好地了解OD方法的最新进展,以便保证AI。
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评估能源转型和能源市场自由化对资源充足性的影响是一种越来越重要和苛刻的任务。能量系统的上升复杂性需要足够的能量系统建模方法,从而提高计算要求。此外,随着复杂性,同样调用概率评估和场景分析同样增加不确定性。为了充分和高效地解决这些各种要求,需要来自数据科学领域的新方法来加速当前方法。通过我们的系统文献综述,我们希望缩小三个学科之间的差距(1)电力供应安全性评估,(2)人工智能和(3)实验设计。为此,我们对所选应用领域进行大规模的定量审查,并制作彼此不同学科的合成。在其他发现之外,我们使用基于AI的方法和应用程序的AI方法和应用来确定电力供应模型的复杂安全性的元素,并作为未充分涵盖的应用领域的储存调度和(非)可用性。我们结束了推出了一种新的方法管道,以便在评估电力供应安全评估时充分有效地解决当前和即将到来的挑战。
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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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合奏学习结合了几个单独的模型,以获得更好的概括性能。目前,与浅层或传统模型相比,深度学习体系结构表现更好。深度合奏学习模型结合了深度学习模型以及整体学习的优势,使最终模型具有更好的概括性能。本文回顾了最先进的深度合奏模型,因此是研究人员的广泛摘要。合奏模型广泛地分类为包装,增强,堆叠,基于负相关的深度合奏模型,显式/隐式合奏,同质/异质合奏,基于决策融合策略的深层集合模型。还简要讨论了在不同领域中深层集成模型的应用。最后,我们以一些潜在的未来研究方向结束了本文。
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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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在时间序列预测的各种软计算方法中,模糊认知地图(FCM)已经显示出显着的结果作为模拟和分析复杂系统动态的工具。 FCM具有与经常性神经网络的相似之处,可以被分类为神经模糊方法。换句话说,FCMS是模糊逻辑,神经网络和专家系统方面的混合,它作为模拟和研究复杂系统的动态行为的强大工具。最有趣的特征是知识解释性,动态特征和学习能力。本调查纸的目标主要是在文献中提出的最相关和最近的基于FCCM的时间序列预测模型概述。此外,本文认为介绍FCM模型和学习方法的基础。此外,该调查提供了一些旨在提高FCM的能力的一些想法,以便在处理非稳定性数据和可扩展性问题等现实实验中涵盖一些挑战。此外,具有快速学习算法的FCMS是该领域的主要问题之一。
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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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2019年12月底,首先在武汉中国首次确定了新型冠状病毒(SARS-COV-2)和所得疾病Covid-19。该疾病通过遏制措施滑落,其中一个已知的案例在美国在2020年1月20日被确定。在本文中,我们利用来自大学间财团的调查数据进行政治和社会研究,并应用几种统计和机器学习模型和技术,如决策树,多项式物流回归,天真贝叶斯,k-intele邻居,支持向量机,神经网络,随机森林,梯度树提升,Xgboost,Catboost,LightGBM,合成少数群体过采样和Chi-Squared测试分析Covid-19大流行对美国前线工人心理健康的影响。通过对适用于心理健康调查数据的许多模型的解释,我们已经得出结论,预测前线工人心理健康衰退的最重要因素是个人所在的医疗保健角色(护士,急诊室工作人员,外科医生, ),其次是个人在上周睡眠量,Covid-19相关新闻的数量在一天,工人的年龄和酒精和大麻的使用量平均消耗。
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包括机器学习在内的计算分析方法对基因组学和医学领域具有重大影响。高通量基因表达分析方法,例如微阵列技术和RNA测序产生大量数据。传统上,统计方法用于基因表达数据的比较分析。但是,针对样品观察分类或发现特征基因的分类的更复杂的分析需要复杂的计算方法。在这篇综述中,我们编译了用于分析表达微阵列数据的各种统计和计算工具。即使在表达微阵列的背景下讨论了这些方法,也可以将它们应用于RNA测序和定量蛋白质组学数据集的分析。我们讨论缺失价值的类型以及其插补中通常采用的方法和方法。我们还讨论了数据归一化,特征选择和特征提取的方法。最后,详细描述了分类和类发现方法及其评估参数。我们认为,这项详细的审查将帮助用户根据预期结果选择适当的方法来预处理和分析其数据。
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血浆定义为物质的第四个状态,在高电场下可以在大气压下产生非热血浆。现在众所周知,血浆激活液体(PAL)的强和广谱抗菌作用。机器学习(ML)在医疗领域的可靠适用性也鼓励其在等离子体医学领域的应用。因此,在PALS上的ML应用可以提出一种新的观点,以更好地了解各种参数对其抗菌作用的影响。在本文中,通过使用先前获得的数据来定性预测PAL的体外抗菌活性,从而介绍了比较监督的ML模型。进行了文献搜索,并从33个相关文章中收集了数据。在所需的预处理步骤之后,将两种监督的ML方法(即分类和回归)应用于数据以获得微生物灭活(MI)预测。对于分类,MI分为四类,对于回归,MI被用作连续变量。为分类和回归模型进行了两种不同的可靠交叉验证策略,以评估所提出的方法。重复分层的K折交叉验证和K折交叉验证。我们还研究了不同特征对模型的影响。结果表明,高参数优化的随机森林分类器(ORFC)和随机森林回归者(ORFR)分别比其他模型进行了分类和回归的模型更好。最后,获得ORFC的最佳测试精度为82.68%,ORFR的R2为0.75。 ML技术可能有助于更好地理解在所需的抗菌作用中具有主要作用的血浆参数。此外,此类发现可能有助于将来的血浆剂量定义。
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分类器的合奏结合了几个单个分类器,以提供最终的预测或分类决策。一个越来越令人发指的问题是,此类系统是否可以胜过单个最佳分类器。如果是这样,哪种形式的分类器合奏(也称为多个分类器学习系统或多个分类器)在合奏本身的规模或多样性中产生最重要的好处?鉴于用于检测自闭症特征的测试是耗时且昂贵的,因此开发了一种将提供最佳结果和测量自闭症谱系障碍(ASD)的系统。在本文中,评估了几个单一和后来的多个分类器学习系统,以预测和确定影响或有助于ASD的因素出于早期筛查目的的能力。行为数据和机器人增强疗法的3,000次课程和300小时的数据集,该疗法被记录为61名儿童。仿真结果表明,与单个分类器相比,多个分类器学习系统(尤其是每个集合具有三个分类器的人)的优越预测性能,可以通过装袋和增强获得出色的结果。看来,社会交流手势仍然是儿童ASD问题的关键因素。
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在全球范围内,由于久坐的生活方式和节食不当,肥胖患者的数量增加了一倍。人类遗传学和健康改变了巨大的增加。根据世界卫生组织的说法,随着肥胖者患有不同的慢性疾病,预期寿命从80年下降到75年。该报告将使用ML数据集来解决儿童和成人的肥胖问题,以表现,预测和分析肥胖的原因。通过参与神经ML网络,我们将使用扩散张量成像探索神经控制,以考虑肥胖患者的体内脂肪,BMI,腰围\&HIP比率。为了预测ML肥胖的当前和未来原因,我们将讨论ML技术,例如决策树,SVM,RF,GBM,Lasso,BN和ANN,并使用数据集实现了陈述的算法。本报告中将概述来自专家ML \&生物信息学实验的不同理论文献,同时提出有关如何预测ML预测肥胖和其他慢性疾病的建议。
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本文旨在提出和应用机器学习方法,以使用其组件的历史回报数据来分析交易所交易基金(ETF)的回报方向,从而通过交易算法有助于制定投资策略决策。从方法论方面,除了算法误差指标外,还使用来自巴西和美国市场的标准数据集应用了回归和分类模型。在研究结果方面,它们进行了分析并将其与NA \“ Ive”预测和购买和持有技术在同一时期获得的收益进行了比较。就风险和回报而言,模型的性能大多要比控制指标重点是线性回归模型和通过逻辑回归的分类模型,支持向量机(使用LinearsVC模型),高斯天真的贝叶斯和K-Nearest邻居,在某些数据集中,在某些数据集中,回报超过了两次,并且夏普比率高达购买和持有控制模型的比率四倍。
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Machine learning is the study of computer algorithms that can automatically improve based on data and experience. Machine learning algorithms build a model from sample data, called training data, to make predictions or judgments without being explicitly programmed to do so. A variety of wellknown machine learning algorithms have been developed for use in the field of computer science to analyze data. This paper introduced a new machine learning algorithm called impact learning. Impact learning is a supervised learning algorithm that can be consolidated in both classification and regression problems. It can furthermore manifest its superiority in analyzing competitive data. This algorithm is remarkable for learning from the competitive situation and the competition comes from the effects of autonomous features. It is prepared by the impacts of the highlights from the intrinsic rate of natural increase (RNI). We, moreover, manifest the prevalence of the impact learning over the conventional machine learning algorithm.
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双支持向量机(TWSVM)和双支持向量回归(TSVR)是新兴有效的机器学习技术,可分别为分类和回归挑战提供了有希望的解决方案。 TWSVM基于该想法来识别两个非平行超平面,将数据指向其各自的类分类。它需要解决两个小型大小的二次编程问题(QPPS)代替求解单个大尺寸QPP在支持向量机(SVM),而TSVR配制在TWSVM的线上,并要求解决两个SVM类问题。虽然这些技术已经有很好的研究进展;关于TSVR的不同变体的比较有限的文献。因此,本综述对TWSVM和TSVR的最近研究同时提到了它们的局限性和优势,对最近的研究提供了严格的分析。首先,首先介绍支持向量机,TWSVM的基本理论,然后专注于TWSVM的各种改进和应用,然后介绍TSVR及其各种增强功能。最后,我们建议未来的研发前景。
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电力公用事业公司依靠短期需求预测,以期待重大变化的预期调整生产和分配。该系统审查分析了2000年至2019年之间的学术期刊上发布的240份作品,专注于将人工智能(AI),统计和混合模型应用于短期负荷预测(STLF)。这项工作代表了迄今为止对该主题的最全面的审查。进行了对文献的完整分析,以确定最流行和最准确的技术以及现有的空隙。研究结果表明,尽管人工神经网络(ANN)继续成为最常用的独立技术,但研究人员已经超出了不同技术的混合组合,以利用各种方法的组合优势。审查表明,这些混合组合通常可以实现超过99%的预测精度。短期预测最成功的持续时间已被识别为每小时间隔的一天的预测。审查已确定访问培训模型所需的数据集的不足。在亚洲,欧洲,北美和澳大利亚以外的研究区域中已经确定了一个显着差距。
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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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