使用特征工程方法和机器学习,对急诊室患者到达的预测得到了改进
Bruno Matos Porto1,2, Flavio Sanson Fogliatto3,4
1Industrial Engineering Department, Federal University of Rio Grande do Sul, Av. Osvaldo Aranha, 99, 5th floor, Porto Alegre, RS, 90020-035, Brazil. bmatosporto@gmail.com.
使用机器学习,特别是 eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) 精确的急救部门 (ED) 抵达预测,提高了资源配置,减少了患者等待时间. 功能工程提高了预测准确度,以更好地管理ED.
科学领域:
- 机器学习应用 机器学习应用
- 医疗保健 运营 研究 研究 研究
- 预测分析是一种预测分析.
背景情况:
- 紧急部门 (ED) 过度拥挤是影响医疗保健效率的全球性挑战.
- 准确的患者到达预测对于优化人员和资源配置至关重要.
- 本研究探讨了用于预测每日ED患者数量的新型预测因素.
研究的目的:
- 评估机器学习算法,用于预测每日急诊室患者的到来.
- 评估日历,气象和特征工程变量对预测准确性的影响.
- 为了比较用于ED预测的既定和新型机器学习模型的性能.
主要方法:
- 测试了六种机器学习算法,包括光梯度增强机 (LightGBM),带有辐射基函数的支持向量机 (SVM-RBF) 和神经网络自回归 (NNAR).
- 使用交叉验证的网格搜索进行了超参数调整.
- 预测性能使用五倍交叉验证和四个关键指标在7天和45天的预测时间范围内进行评估.
主要成果:
- 极端梯度增强 (XGBoost) 在两个预测视野中都表现出卓越的性能,超过了之前的研究.
- 在11个数据集中,XGBoost和NNAR是9个数据集的顶级模型,平均绝对百分比错误 (MAPE) 在5.03%至14.1%之间.
- 功能工程显著提高了机器学习算法的预测性能.
结论:
- 功能工程方法显著提高了预测急救部门到达的准确性.
- 准确的ED到达预测对于有效管理人力和物质资源至关重要.
- 提高预测准确度有助于减少患者的等待时间和逗留时间.
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