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通过定性变化建模时间序列数据中的罕见交互:在重症监护病房结局预测中的应用

人工智能 2020-11-24 v1

摘要

许多研究领域都以大规模高维时间序列数据的泛滥为特征。然而,利用现有数据进行预测与决策,受限于我们当前揭示并量化解释结局的真实交互能力之滞后。我们关注诸如重症监护医学等领域,其特征是:i) 多变量变量的连续监测与数据流的非均匀采样;ii) 结局通常由一小组罕见事件之间的交互所支配;iii) 这些交互未必可由给定变量组的特定值(或值域)定义,而是由这些数值相对于随时间记录的正常状态的偏离所定义;iv) 需要解释模型所作预测。在此,尽管已提出众多数据挖掘模型用于结局预测,它们却无法解释其预测。我们提出一种模型,用于从高维时间序列数据中揭示最有可能生成所观测结局的交互。变量间交互由关系图结构表示,该结构依赖定性抽象来克服非均匀采样,并捕捉对应于相关变量随时间偏离正常态的变化之交互语义。基于相似的小交互模板负责结局(在医学领域普遍存在)这一假设,我们将发现任务重新表述为从数据中检索最可能的模板。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.01431,
  title  = {Modeling Rare Interactions in Time Series Data Through Qualitative Change: Application to Outcome Prediction in Intensive Care Units},
  author = {Zina Ibrahim and Honghan Wu and Richard Dobson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01431},
  year   = {2020}
}

备注

8 pages, 3 figures. Accepted for publication in the European Conference of Artificial Intelligence (ECAI 2020)