电池性能数据集通常是非正常和多色性的。推断出用于模型预测的这些数据集需要注意这些特性。本研究探讨了数据正常性对建筑机械学习模型的影响。在这项工作中,基于树的回归模型和多元线性回归模型每个都是由具有多卷曲性的高度偏斜的非正常数据集构建。有几种技术是必要的,例如数据转换,以实现具有此数据集的良好多个线性回归模型;讨论了最有用的技术。利用这些技术,最佳的多元线性回归模型达到了R ^ 2 = 81.23%,并且没有对本研究中使用的数据集没有多种性效应。基于树的模型在此数据集上执行更好,因为它们是非参数,能够在变量之间处理复杂关系而不受彩细量的影响。我们在使用随机森林时,我们展示了袋装,减少了过度装备。我们最佳的基于树的模型实现了R ^ 2 = 97.73%的准确性。本研究解释了为什么基于树的回归应该作为非正常分布式多元图数据的机器学习模型。
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在大多数运动中,尤其是足球运动,大多数教练和分析师都使用符号分析搜索关键绩效指标。该方法利用了基于视频录像和目标得分的数值记录的事件的统计摘要。不幸的是,由于技术的持续进化增加,这种方法现在已经过时了,从而简化了通过机器学习(ML)对更复杂的过程变量的分析。机器学习是一种人工智能(AI)的一种形式,它使用算法来检测有意义的模式并根据位置数据定义结构。这项研究调查了一种新方法,以建立机器学习模型来评估当前足球运动员的价值,以调查玩家的各种特征,球员的工资和球员的市场价值之间的关系。该项目使用的足球运动员的数据来自多个足球网站。足球运动员薪水的数据将是评估球员价值的代理,其他功能将用于建立和训练ML模型,以预测球员的合适薪水。动机是探索足球运动员的不同特征与薪水之间有什么关系 - 每个功能如何影响其薪水,或者哪些最重要的特征影响了工资?尽管许多标准可以反映足球运动员的价值,但球员的薪水是最直观,最关键的指数之一,因此本研究将使用球员的工资作为评估其价值的代理。此外,球员的许多功能都会影响足球运动员的估值,但是球员的价值主要由三种类型的因素决定:基本特征,球场表现以及俱乐部的成就。
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孔隙度已被识别为混凝土耐久性特性的关键指标暴露于侵略性环境。本文采用集体学习来预测含有补充水泥材料的高性能混凝土的孔隙率。本研究中使用的混凝土样品的特征在于八种组合物特征,包括W / B比,粘合剂含量,粉煤灰,GGB,过度塑化剂,粗/细骨料比,固化条件和固化天。组装数据库由240个数据记录组成,具有74个独特的混凝土混合设计。所提出的机器学习算法在从数据集中随机选择的180个观察(75%)培训,然后在剩余的60个观察中进行测试(25%)。数值实验表明,回归树集合可以精确地预测其混合组合物的混凝土的孔隙率。梯度提升树木通常在预测准确性方面优于随机森林。对于随机森林,发现基于袋出错的误差的超参数调整策略比K倍交叉验证更有效。
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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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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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多种统计和机器学习方法用于使用机器学习方法在特定道路上建模崩溃频率,通常具有更高的预测准确性。最近,包括堆叠在内的异质集合方法(HEM)已成为更准确和强大的智能技术,并且通常通过提供更可靠和准确的预测来解决模式识别问题。在这项研究中,我们将堆叠的关键下摆方法之一应用于城市和郊区动脉的五个车道段(5T)上的崩溃频率。将堆叠的预测性能与参数统计模型(泊松和负二项式)和三种最先进的机器学习技术(决策树,随机森林和梯度增强)进行了比较,每种技术都被称为基础学习者。通过采用最佳的体重方案通过堆叠结合单个基础学习者,由于规格和预测准确性的差异,各个基础学习者中有偏见的预测问题可以避免。从2013年到2017年收集并集成了包括崩溃,流量和道路清单在内的数据。数据分为培训,验证和测试数据集。统计模型的估计结果表明,除其他因素外,崩溃随着不同类型的车道的密度(每英里数)的增加而增加。各种模型的样本外预测的比较证实了堆叠优于所考虑的替代方法的优越性。从实际的角度来看,堆叠可以提高预测准确性(与仅使用具有特定规范的基本学习者相比)。当系统地应用时,堆叠可以帮助确定更合适的对策。
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Building an accurate model of travel behaviour based on individuals' characteristics and built environment attributes is of importance for policy-making and transportation planning. Recent experiments with big data and Machine Learning (ML) algorithms toward a better travel behaviour analysis have mainly overlooked socially disadvantaged groups. Accordingly, in this study, we explore the travel behaviour responses of low-income individuals to transit investments in the Greater Toronto and Hamilton Area, Canada, using statistical and ML models. We first investigate how the model choice affects the prediction of transit use by the low-income group. This step includes comparing the predictive performance of traditional and ML algorithms and then evaluating a transit investment policy by contrasting the predicted activities and the spatial distribution of transit trips generated by vulnerable households after improving accessibility. We also empirically investigate the proposed transit investment by each algorithm and compare it with the city of Brampton's future transportation plan. While, unsurprisingly, the ML algorithms outperform classical models, there are still doubts about using them due to interpretability concerns. Hence, we adopt recent local and global model-agnostic interpretation tools to interpret how the model arrives at its predictions. Our findings reveal the great potential of ML algorithms for enhanced travel behaviour predictions for low-income strata without considerably sacrificing interpretability.
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估计变量的重要性是现代机器学习的重要任务。这有助于评估给定模型中功能的优点。在过去的十年中,已经开发了几种估计变量重要性的技术。在本文中,我们提出了对可变重要性估计的新兴方法的计算和理论探索,即:绝对收缩和选择操作员(LASSO),支持向量机(SVM),预测误差函数(Perf),随机森林(随机森林)( RF)和极端梯度提升(XGBOOST)在不同类型的现实生活和模拟数据上进行了测试。所有这些方法都可以无缝处理回归和分类任务,但是在处理包含丢失值的数据时都失败了。该实现表明,在高度相关数据的情况下,PURD具有最佳性能,紧随其后的是RF。 perf和xgboost是“渴望数据”的方法,它们在小数据尺寸上的性能最差,但在执行时间方面它们是最快的。当数据集中许多冗余功能时,SVM是最合适的。 perf的盈余是其自然截止量的零截止,有助于将正面和负分数分开,所有正分数表明基本和重要的特征,而负面分数表示无用的特征。 RF和Lasso的通用性非常多,尽管它们没有给予最佳效果,但它们几乎可以在所有情况下使用。
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Precision Medicine根据患者的特征为患者提供定制的治疗方法,是提高治疗效率的一种有希望的方法。大规模的OMICS数据对于患者表征很有用,但是它们的测量经常会随着时间而变化,从而导致纵向数据。随机森林是用于构建预测模型的最先进的机器学习方法之一,并且可以在精密医学中发挥关键作用。在本文中,我们回顾了标准随机森林方法的扩展,以进行纵向数据分析。扩展方法根据其设计的数据结构进行分类。我们考虑单变量和多变量响应,并根据时间效应是否相关,进一步对重复测量进行分类。还提供了审查扩展程序的可用软件实现信息。最后,我们讨论了我们审查的局限性和一些未来的研究指示。
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Platelet products are both expensive and have very short shelf lives. As usage rates for platelets are highly variable, the effective management of platelet demand and supply is very important yet challenging. The primary goal of this paper is to present an efficient forecasting model for platelet demand at Canadian Blood Services (CBS). To accomplish this goal, four different demand forecasting methods, ARIMA (Auto Regressive Moving Average), Prophet, lasso regression (least absolute shrinkage and selection operator) and LSTM (Long Short-Term Memory) networks are utilized and evaluated. We use a large clinical dataset for a centralized blood distribution centre for four hospitals in Hamilton, Ontario, spanning from 2010 to 2018 and consisting of daily platelet transfusions along with information such as the product specifications, the recipients' characteristics, and the recipients' laboratory test results. This study is the first to utilize different methods from statistical time series models to data-driven regression and a machine learning technique for platelet transfusion using clinical predictors and with different amounts of data. We find that the multivariate approaches have the highest accuracy in general, however, if sufficient data are available, a simpler time series approach such as ARIMA appears to be sufficient. We also comment on the approach to choose clinical indicators (inputs) for the multivariate models.
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合奏的基本分支混合合奏在许多机器学习问题,尤其是回归中蓬勃发展。几项研究证实了多样性的重要性。但是,以前的合奏仅考虑在子模型训练阶段的多样性,与单个模型相比,改进有限。相反,本研究从异质模型池中选择和权重子模型。它使用内点过滤线性搜索算法解决了优化问题。这种优化问题创新地将负相关学习作为惩罚项,可以选择多种模型子集。实验结果显示了一些有意义的观点。模型池构造需要不同类别的模型,每个类别都作为子模型为所有可能的参数集。选择每个类的最佳子模型以构建基于NCL的合奏,该集合比子模型的平均值要好得多。此外,与经典常数和非恒定加权方法相比,基于NCL的合奏在几种预测指标中具有重要优势。实际上,由于模型不确定性,很难在事先结论数据集的最佳子模型。但是,我们的方法将获得可比较的精度作为RMSE度量的潜在最佳子模型。总之,这项研究的价值在于它的易用性和有效性,使混合团合奏可以接受多样性和准确性。
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我们举例说明数据生成模型的示例,其中Breiman的随机森林可能极慢地收敛到最佳预测器,甚至无法保持一致。为这些属性提供的证据是基于主要是直观的论点,类似于前面使用的那些具有更简单的示例以及数值实验。虽然可以始终选择随机森林表现得非常严重的模型,但我们表明基于“变量使用”和“变量重要性”统计的简单方法通常可用于构建基于“许多武装”的更好的预测因子通过强制初始拆分获得的随机森林,该变量是算法的默认版本倾向于忽略的变量。
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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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机器学习渗透到许多行业,这为公司带来了新的利益来源。然而,在人寿保险行业中,机器学习在实践中并未被广泛使用,因为在过去几年中,统计模型表明了它们的风险评估效率。因此,保险公司可能面临评估人工智能价值的困难。随着时间的流逝,专注于人寿保险行业的修改突出了将机器学习用于保险公司的利益以及通过释放数据价值带来的利益。本文回顾了传统的生存建模方法论,并通过机器学习技术扩展了它们。它指出了与常规机器学习模型的差异,并强调了特定实现在与机器学习模型家族中面对审查数据的重要性。在本文的补充中,已经开发了Python库。已经调整了不同的开源机器学习算法,以适应人寿保险数据的特殊性,即检查和截断。此类模型可以轻松地从该SCOR库中应用,以准确地模拟人寿保险风险。
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这项研究提出了机器学习模型,这些模型使用大型钻探数据集预测和分类循环严重性损失。我们展示了利用易于解释的机器学习方法来应对大型钻井工程挑战的可再现核心技术。我们利用了来自伊朗Azadegan油田组的65,000多个记录数据,其中具有类不平衡问题。数据集的十七个参数中有11个参数用于五个丢失的循环事件的分类。为了生成分类模型,我们使用了六种基本的机器学习算法和四种合奏学习方法。线性判别分析(LDA),逻辑回归(LR),支持向量机(SVM),分类和回归树(CART),K-Nearest Neighbors(KNN)和Gaussian Naive Bayes(GNB)是六个基本技术。我们还在调查解决方案中使用包装和增强集合学习技术,以改善预测性能。这些算法的性能是使用四个指标测量的:精度,精度,回忆和F1得分。选择表示数据不平衡的F1得分作为首选评估标准。发现CART模型是识别钻孔流体循环损失事件的最佳选择,平均加权F1分数为0.9904,标准偏差为0.0015。在应用合奏学习技术后,决策树的随机森林合奏表现出最佳的预测性能。它以1.0的完美加权F1分数确定并分类丢失的循环事件。使用置换功能重要性(PFI),发现测得的深度是准确识别钻孔时丢失的循环事件的最具影响力因素。
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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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只要可以预见的是测试代码的固有特征,可以大大降低测试的高成本。本文提供了一种机器学习模型,以预测测试可以在多大程度上覆盖一个名为Coverabeality的新指标。预测模型由四个回归模型的集合组成。学习样本由特征向量组成,其中特征是为类计算的源代码指标。样品由针对其相应类计算的覆盖率值标记。我们提供了一个数学模型,以评估每个班级自动生成的测试套件的尺寸和覆盖范围的测试效果。我们通过引入一种新方法来根据现有源代码指标来定义子计量数来扩展功能空间的大小。使用功能重要性分析在学习的预测模型上,我们按照对测试效果的影响顺序对源代码指标进行排序。结果,我们发现类别严格的循环复杂性是最有影响力的源代码度量。我们对包含大约23,000个类的大型Java项目的预测模型进行的实验表明,平均绝对误差(MAE)为0.032,平均平方误差(MSE)为0.004,R2得分为0.855。与最先进的覆盖范围预测模型相比,我们的模型分别提高了MAE,MSE和R2得分5.78%,2.84%和20.71%。
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本文调查了股票回购,特别是分享回购公告。它解决了如何识别此类公告,股票回购的超额回报以及股票回购公告后的回报的预测。我们说明了两种NLP方法,用于自动检测股票回购公告。即使有少量的培训数据,我们也可以达到高达90%的准确性。该论文利用这些NLP方法生成一个由57,155个股票回购公告组成的大数据集。通过分析该数据集,本论文的目的是表明大多数宣布回购的公司的大多数公司都表现不佳。但是,少数公司的表现极大地超过了MSCI世界。当查看所有公司的平均值时,这种重要的表现过高会导致净收益。如果根据公司的规模调整了基准指数,则平均表现过高,并且大多数表现不佳。但是,发现宣布股票回购的公司至少占其市值的1%,即使使用调整后的基准,也平均交付了显着的表现。还发现,在危机时期宣布股票回购的公司比整个市场更好。此外,生成的数据集用于训练72个机器学习模型。通过此,它能够找到许多可以达到高达77%并产生大量超额回报的策略。可以在六个不同的时间范围内改善各种性能指标,并确定明显的表现。这是通过训练多个模型的不同任务和时间范围以及结合这些不同模型的方法来实现的,从而通过融合弱学习者来产生重大改进,以创造一个强大的学习者。
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最近,在气象学中使用机器学习大大增加了。尽管许多机器学习方法并不是什么新鲜事物,但有关机器学习的大学课程在很大程度上是气象学专业的学生,​​不需要成为气象学家。缺乏正式的教学导致人们认为机器学习方法是“黑匣子”,因此最终用户不愿在每天的工作流程中应用机器学习方法。为了减少机器学习方法的不透明性,并降低了对气象学中机器学习的犹豫,本文对一些最常见的机器学习方法进行了调查。一个熟悉的气象示例用于将机器学习方法背景化,同时还使用普通语言讨论机器学习主题。证明了以下机器学习方法:线性回归;逻辑回归;决策树;随机森林;梯度增强了决策树;天真的贝叶斯;并支持向量机。除了讨论不同的方法外,本文还包含有关通用机器学习过程的讨论以及最佳实践,以使读者能够将机器学习应用于自己的数据集。此外,所有代码(以Jupyter笔记本电脑和Google Colaboratory Notebooks的形式)用于在论文中进行示例,以促进气象学中的机器学习使用。
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太阳耀斑,尤其是M级和X级耀斑,通常与冠状质量弹出(CMES)有关。它们是太空天气影响的最重要来源,可能会严重影响近地环境。因此,必须预测耀斑(尤其是X级),以减轻其破坏性和危险后果。在这里,我们介绍了几种统计和机器学习方法,以预测AR的耀斑指数(FI),这些方法通过考虑到一定时间间隔内的不同类耀斑的数量来量化AR的耀斑生产力。具体而言,我们的样本包括2010年5月至2017年12月在太阳能磁盘上出现的563个AR。25个磁性参数,由空中震动和磁性成像器(HMI)的太空天气HMI活性区域(Sharp)提供的太阳能动力学观测值(HMI)。 (SDO),表征了代理中存储在ARS中的冠状磁能,并用作预测因子。我们研究了这些尖锐的参数与ARS的FI与机器学习算法(样条回归)和重采样方法(合成少数群体过度采样技术,用于使用高斯噪声回归的合成少数群体过度采样技术,smogn简短)。基于既定关系,我们能够在接下来的1天内预测给定AR的FIS值。与其他4种流行的机器学习算法相比,我们的方法提高了FI预测的准确性,尤其是对于大型FI。此外,我们根据Borda Count方法从由9种不同的机器学习方法渲染的等级计算出尖锐参数的重要性。
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