迅速严重性评估患有传染病感染的确诊患者的评估模型可以实现高效的诊断和减轻医疗系统的负担。本文利用机器学习技术提供了严重性评估模型的开发过程及其在SARS-COV-2患者的应用。在这里，我们强调我们的模型只需要基本患者的基本个人数据，从而允许他们判断自己的严重程度。我们选择了基于升级的决策树模型作为分类器，并将死亡率解释为建模后的概率分数。具体而言，使用贝叶斯优化技术调整确定树模型结构的超参数，而不知道医疗信息。结果，我们测量了模型性能并识别通过模型影响严重性的变量。最后，我们的目标是建立一个允许患者检查自己的严重性的医疗系统，并根据其他患者的过去的治疗细节来访问他们访问适当的诊所中心。

背景：几项研究突出了考虑急性冠状动脉综合征（ACS）诊断和治疗性差异的重要性。然而，几乎已经研究了ACS子群中的性别特异性风险标志物。本研究旨在探索机器学习（ML）模型，以识别从电子健康记录（EHR）的公共数据库中的ACS子群体中的妇女和男性的住院死亡率标志。方法：从医疗信息MART中提取1,299名患有的ST升高的心肌梗死（Stemi）和2,820名非St-Expation心肌梗死患者进行重症监护（MIMIC）-III数据库。我们培训和验证了死亡率预测模型，并使用了可解释性技术来识别每个子群体的性别特异性标记。结果：基于极端梯度升压的模型（XGBoost）实现了最高性能：STEMI和AUC = 0.94（95 \％CI：0.80- 0.90）为nstemi。对于STEMI，女性的顶部标记是慢性肾功能衰竭，心率高，年龄超过70岁。对于男性来说，顶部标记是急性肾功能衰竭，高肌钙蛋白T水平，年龄超过75岁。然而，对于NStemi，女性的顶部标记较低，肌钙蛋白水平低，尿素水平高，80多年。对于男性来说，顶部标记是高心率，肌酐水平，年龄超过70岁。结论：我们的结果表明，通过解释ehrs培训的ML死亡率模型，通过解释ML死亡率模型显示不同ACS子群的可能的显着和相干的性别特异性风险标记。在妇女与男性的确定风险标志中观察到差异，突出了考虑性别特异性标记在实施更适当的治疗策略和更好的临床结果方面的重要性。

目的：临床票据含有其他地方未存在的信息，包括药物反应和症状，所有这些都在预测急性护理患者的关键结果时非常重要。我们提出了从临床笔记中的表型作为一种捕获基本信息的方法的自动注释，这与通常使用生命体征和实验室测试结果的互补性，以预测重症监护单元（ICU）中的结果。方法：我们开发一种新颖的表型注释模型，用于注释患者的表型特征，然后用作预测模型的输入特征，以预测ICU患者结果。我们展示并验证了我们的方法对三个ICU预测任务进行实验，包括使用MIMIC-III数据集的医院死亡率，生理失效和超过24,000名患者的逗留时间。结果：掺入表型信息的预测模型实现0.845（AUC-ROC），以预测医院死亡率，0.839（AUC-ROC）的生理失代偿和0.430（Kappa），所有这些都始终胜过基线模型利用只有生命的迹象和实验室测试结果。此外，我们进行了彻底的解释性研究，表明表型在患者和队列水平方面提供了有价值的见解。结论：该方法表明表型信息是传统上使用生命体征和实验室测试结果的补充，改善了ICU中的结果的重要预测。

Systemic Lupus红斑（SLE）是一种罕见的自身免疫疾病，其特征是令人无法预测的耀斑和缓解的速度，具有不同的表现形式。狼疮性肾炎，SLE用于器官损伤和死亡率的主要疾病表现之一，是卢布斯分类标准的关键组成部分。因此，准确地鉴定电子健康记录（EHRS）中的狼疮性肾炎将使大型队列观察研究和临床试验有益于患者人口的表征对于招聘，研究设计和分析至关重要。可以通过程序代码和结构化数据来认可狼疮肾炎，例如实验室测试。然而，记录狼疮肾炎的其他关键信息，例如来自肾脏活检和先前的医学史叙事的组织学报告，需要复杂的文本处理，以从病理报告和临床笔记中挖掘信息。在这项研究中，我们开发了使用EHR数据识别鉴定狼疮肾炎的血管肾炎，而不使用自然语言处理（NLP）。我们开发了四种算法：仅使用结构化数据（基线算法）和使用不同NLP模型的三种算法的规则的算法。这三种NLP模型基于正则化逻辑回归，并使用不同的特征集，包括积极提及概念独特标识符（Cue），耐备的外观数量，以及三个部件的混合物。基线算法和最佳执行的NLP算法在Vanderbilt University Center（VUMC）的数据集上验证了外部验证。我们最佳地执行来自结构化数据，正则表达式概念和映射的特征的NLP模型，与基线狼疮性肾炎算法相比，在NMEDW（0.41 VS 0.79）和VUMC（0.62 VS 0.96）数据集中有所改善。

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。

控制传染病是一个主要的健康优先事项，因为它们可以传播和感染人类，从而演变为流行病或流行病。因此，早期发现传染病是一种重要需求，许多研究人员已经开发出在早期诊断它们的模型。本文审查了用于传染病诊断的最新机器学习（ML）算法的研究文章。我们从2015年至2022年搜索了科学，ScienceDirect，PubMed，Springer和IEEE数据库，确定了审查的ML模型的优缺点，并讨论了推进该领域研究的可能建议。我们发现大多数文章都使用了小型数据集，其中很少有实时数据。我们的结果表明，合适的ML技术取决于数据集的性质和所需的目标。

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。

在机器学习中，使用算法 - 不足的方法是一个新兴领域，用于解释单个特征对预测结果的贡献。尽管重点放在解释预测本身上，但已经做了一些解释这些模型的鲁棒性，即每个功能如何有助于实现这种鲁棒性。在本文中，我们建议使用沙普利值来解释每个特征对模型鲁棒性的贡献，该功能以接收器操作特性（ROC）曲线和ROC曲线（AUC）下的面积来衡量。在一个说明性示例的帮助下，我们证明了解释ROC曲线的拟议思想，并可以看到这些曲线中的不确定性。对于不平衡的数据集，使用Precision-Recall曲线（PRC）被认为更合适，因此我们还演示了如何借助Shapley值解释PRC。

口服食物挑战（OFC）对于准确诊断患者的食物过敏至关重要。但是，患者不愿接受OFC，对于那些这样做的患者，在农村/社区医疗保健环境中，对过敏症患者的使用率有限。通过机器学习方法对OFC结果的预测可以促进在家中食品过敏原的删除，在OFC中改善患者和医师的舒适度，并通过最大程度地减少执行的OFC的数量来节省医疗资源。临床数据是从共同接受1,284个OFC的1,12例患者那里收集的，包括临床因素，包括血清特异性IgE，总IgE，皮肤刺测试（SPTS），症状，性别和年龄。使用这些临床特征，构建了机器学习模型，以预测花生，鸡蛋和牛奶挑战的结果。每种过敏原的最佳性能模型是使用凹入和凸内核（LUCCK）方法创建的，该方法在曲线（AUC）（AUC）下分别用于花生，鸡蛋和牛奶OFC预测为0.76、0.68和0.70， 。通过Shapley添加说明（SHAP）的模型解释表明，特定的IgE以及SPTS的Wheal和Flare值高度预测了OFC结果。该分析的结果表明，机器学习有可能预测OFC结果，并揭示了相关的临床因素进行进一步研究。

Early evaluation of patients who require special care and who have high death-expectancy in COVID-19, and the effective determination of relevant biomarkers on large sample-groups are important to reduce mortality. This study aimed to reveal the routine blood-value predictors of COVID-19 mortality and to determine the lethal-risk levels of these predictors during the disease process. The dataset of the study consists of 38 routine blood-values of 2597 patients who died (n = 233) and those who recovered (n = 2364) from COVID-19 in August-December, 2021. In this study, the histogram-based gradient-boosting (HGB) model was the most successful machine-learning classifier in detecting living and deceased COVID-19 patients (with squared F1 metrics F1^2 = 1). The most efficient binary combinations with procalcitonin were obtained with D-dimer, ESR, D-Bil and ferritin. The HGB model operated with these feature pairs correctly detected almost all of the patients who survived and those who died (precision > 0.98, recall > 0.98, F1^2 > 0.98). Furthermore, in the HGB model operated with a single feature, the most efficient features were procalcitonin (F1^2 = 0.96) and ferritin (F1^2 = 0.91). In addition, according to the two-threshold approach, ferritin values between 376.2 mkg/L and 396.0 mkg/L (F1^2 = 0.91) and pro-calcitonin values between 0.2 mkg/L and 5.2 mkg/L (F1^2 = 0.95) were found to be fatal risk levels for COVID-19. Considering all the results, we suggest that many features combined with these features, especially procalcitonin and ferritin, operated with the HGB model, can be used to achieve very successful results in the classification of those who live, and those who die from COVID-19. Moreover, we strongly recommend that clinicians consider the critical levels we have found for procalcitonin and ferritin properties, to reduce the lethality of the COVID-19 disease.

Covid-19在全球范围内影响了223多个国家。迫切需要非侵入性，低成本和高度可扩展的解决方案来检测COVID-19，尤其是在PCR测试无普遍可用的低资源国家。我们的目的是开发一个深度学习模型，使用普通人群（语音录音和简短问卷）通过其个人设备自发提供的语音数据记录来识别Covid-19。这项工作的新颖性在于开发一个深度学习模型，以鉴定来自语音记录的199名患者。方法：我们使用了由893个音频样本组成的剑桥大学数据集，该数据集由4352名参与者的人群来源，这些参与者使用了COVID-19 Sounds应用程序。使用MEL光谱分析提取语音功能。根据语音数据，我们开发了深度学习分类模型，以检测阳性的Covid-19情况。这些模型包括长期术语记忆（LSTM）和卷积神经网络（CNN）。我们将它们的预测能力与基线分类模型进行了比较，即逻辑回归和支持向量机。结果：基于MEL频率CEPSTRAL系数（MFCC）功能的LSTM具有最高的精度（89％），其灵敏度和特异性分别为89％和89％，其结果通过提议的模型获得了显着改善，这表明该结果显着改善与艺术状态获得的结果相比，COVID-19诊断的预测准确性。结论：深度学习可以检测到199例患者的声音中的细微变化，并有令人鼓舞的结果。作为当前测试技术的补充，该模型可以使用简单的语音分析帮助卫生专业人员快速诊断和追踪Covid-19案例

根据研究人员在歧视和校准性能方面采用的标准评估实践，这项工作旨在了解阶级不平衡对胸部X射线分类器的性能的影响。首先，我们进行了一项文献研究，分析了普通科学实践并确认：（1）即使在处理高度不平衡的数据集时，社区也倾向于使用由大多数阶级主导的指标; （2）包括包括胸部X射线分类器的校准研究仍然罕见，尽管其在医疗保健的背景下的重要性。其次，我们对两个主要胸部X射线数据集进行了系统实验，探讨了不同类别比率下的几种性能指标的行为，并显示了广泛采用的指标可以隐藏少数阶级中的性能。最后，我们提出了通过两个替代度量，精密召回曲线和平衡的Brier得分，这更好地反映了系统在这种情况下的性能。我们的研究结果表明，胸部X射线分类器研究界采用的当前评估实践可能无法反映真实临床情景中计算机辅助诊断系统的性能，并建议改善这种情况的替代方案。

可说明的人工智能（XAI）被确定为使用机器学习（ML）模型进行预测时确定功能的重要性的可行方法。在这项研究中，我们创建了将个人健康信息（例如，他们的药物历史和合并症）作为输入的模型，并预测个体将具有急性冠状动脉综合征（ACS）不利结果的可能性。使用Xai，我们量化了特定药物对这些ACS预测的贡献，从而产生了基于XAI的药物检测技术，使用ACS作为检测的不利结果的示例。鉴定了1993年至2009年在1993年至2009年期间提供的65岁以上的人（解剖治疗化学（ATC）级别M）或心血管系统（ATC类C）药物，以及其药物历史，组合和其他关键特征来自联系的西澳大利亚数据集。培训多种ML模型以预测这些个体如果这些个体具有ACS相关的不利结果（即，用于ACS的放电诊断的死亡或住院），并且使用各种ML和XAI技术来计算哪种特征 - 特别是哪种药物 - 导致这些预测。发现ROFecoxib和Celecoxib的药物分配特征对ACS相关的不利结果预测（平均）的贡献大于零效果，并且发现ACS相关的不利结果可以预测72％的准确度。此外，发现Xai库石灰和Shap成功识别重要和不重要的功能，具有略微优于石灰的形状。 ML培训的ML模型与XAI算法串联的连接行政健康数据集可以成功地量化特征重要性，并且随着进一步的开发，可能被用作药物检测技术。

我们引入了一种新的视觉相互作用工具：可解释的标签助手（Xlabel），该工具采用可解释的机器学习方法来进行数据标记。 Xlabel的主要组成部分是可解释的增强机（EBM），该预测模型可以计算每个输入特征对最终预测的贡献。作为案例研究，我们使用Xlabel来预测四种非传染性疾病（NCD）的标签：糖尿病，高血压，慢性肾脏疾病和血脂异常。我们证明EBM是通过将基于规则和其他四个机器学习模型进行比较，是预测模型的绝佳选择。通过对427个病历进行5倍的交叉验证，EBM的预测准确性，精度和F1得分在所有四个NCD中均大于0.95。它执行了两个黑盒模型，并且在这些指标中的其他模型都优于其他模型。在另一项实验中，当有意误标记记录时，EBM可能会回想起这些记录中90％以上的正确标签。

Patient triage at emergency departments (EDs) is necessary to prioritize care for patients with critical and time-sensitive conditions. Different tools are used for patient triage and one of the most common ones is the emergency severity index (ESI), which has a scale of five levels, where level 1 is the most urgent and level 5 is the least urgent. This paper proposes a framework for utilizing machine learning to develop an e-triage tool that can be used at EDs. A large retrospective dataset of ED patient visits is obtained from the electronic health record of a healthcare provider in the Midwest of the US for three years. However, the main challenge of using machine learning algorithms is that most of them have many parameters and without optimizing these parameters, developing a high-performance model is not possible. This paper proposes an approach to optimize the hyperparameters of machine learning. The metaheuristic optimization algorithms simulated annealing (SA) and adaptive simulated annealing (ASA) are proposed to optimize the parameters of extreme gradient boosting (XGB) and categorical boosting (CaB). The newly proposed algorithms are SA-XGB, ASA-XGB, SA-CaB, ASA-CaB. Grid search (GS), which is a traditional approach used for machine learning fine-tunning is also used to fine-tune the parameters of XGB and CaB, which are named GS-XGB and GS-CaB. The six algorithms are trained and tested using eight data groups obtained from the feature selection phase. The results show ASA-CaB outperformed all the proposed algorithms with accuracy, precision, recall, and f1 of 83.3%, 83.2%, 83.3%, 83.2%, respectively.

在决策过程中使用机器学习技术时，模型的可解释性很重要。在本文中，我们采用了福利添加剂解释（Shap），这是根据许多利益相关者之间的公平利润分配，根据其贡献，用于解释使用医院数据的渐变升级决策树模型。为了更好地解释，我们提出了如下的三种新技术：（1）使用SHAC和（2）所谓的特征包的特征重要性的新度量，该技术被称为一个分组的特征，以允许更容易地了解模型没有模型的重建。然后，将解释结果与Shap框架和现有方法进行比较。此外，我们展示了A / G比如何使用医院数据和所提出的技术作为脑梗死的重要预后因素。

Pneumonia, a respiratory infection brought on by bacteria or viruses, affects a large number of people, especially in developing and impoverished countries where high levels of pollution, unclean living conditions, and overcrowding are frequently observed, along with insufficient medical infrastructure. Pleural effusion, a condition in which fluids fill the lung and complicate breathing, is brought on by pneumonia. Early detection of pneumonia is essential for ensuring curative care and boosting survival rates. The approach most usually used to diagnose pneumonia is chest X-ray imaging. The purpose of this work is to develop a method for the automatic diagnosis of bacterial and viral pneumonia in digital x-ray pictures. This article first presents the authors' technique, and then gives a comprehensive report on recent developments in the field of reliable diagnosis of pneumonia. In this study, here tuned a state-of-the-art deep convolutional neural network to classify plant diseases based on images and tested its performance. Deep learning architecture is compared empirically. VGG19, ResNet with 152v2, Resnext101, Seresnet152, Mobilenettv2, and DenseNet with 201 layers are among the architectures tested. Experiment data consists of two groups, sick and healthy X-ray pictures. To take appropriate action against plant diseases as soon as possible, rapid disease identification models are preferred. DenseNet201 has shown no overfitting or performance degradation in our experiments, and its accuracy tends to increase as the number of epochs increases. Further, DenseNet201 achieves state-of-the-art performance with a significantly a smaller number of parameters and within a reasonable computing time. This architecture outperforms the competition in terms of testing accuracy, scoring 95%. Each architecture was trained using Keras, using Theano as the backend.

预测连通航班中的乘客将失去他们的联系对于航空公司盈利能力至关重要。我们为不同阶段的连接飞行管理的不同阶段提出了新型机器学习的决策支持模型，即战略，战术，战术和后期行动。我们预测航空公司枢纽机场的错过航班连接，使用航班和乘客的历史数据，分析了对每个决策地平线的预测结果贡献的因素。我们的数据是高维，异质，不平衡和嘈杂的，并且不会通知客人抵达/离境运输时间。我们采用了分类类的概率编码，与高斯混合模型的数据平衡，以及提升。对于所有规划视野，我们的模型将ROC的AUC达到高于0.93。我们模型的Shap值说明表明计划/感知的连接时间对预测的最大贡献，其次是乘客年龄以及是否需要边界控制。

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。

自2020年2月以来，世界一直在与Covid-19疾病进行激烈的斗争，随着疾病变成大流行，卫生系统受到悲惨的压力。这项研究的目的是使用对LogNNET储层神经网络的向后特征消除算法获得COVID-19的诊断和预后中最有效的常规血值（RBV）。该研究中的第一个数据集由5296例患者组成，具有相同数量的阴性和阳性COVID-19。 Lognnet模型在疾病诊断中的准确率为99.5％，其特征的精度为99.17％，只有平均红细胞血红蛋白浓度，平均性肌张力性血红蛋白和激活的部分凝血酶蛋白时间。第二个数据集由总共3899例COVID-19诊断为医院接受治疗的患者，其中203名患者是严重的患者，3696例患者是温和的患者。该模型以48个特征确定疾病预后的准确率达到94.4％，而仅红细胞沉降率，中性粒细胞计数和C反应性蛋白质特征，精度为82.7％。我们的方法将减少卫生部门的负压力，并帮助医生使用关键特征来了解Covid-19的发病机理。该方法有望在物联网中创建移动健康监控系统。