疾病预后预测模型的构建及应用

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应用机器学习算法构建航班延误预测模型

作者：张现伟

来源：《中国科技博览》2018年第19期

[摘 要]针对航班延误预测过程中，由于气象、交通状态以及空中交通管控等因素影响航班预测的问题，应用机器学习中的相关算法构建一个延误预测模型，预测某一个特定的航班延误达到的时间点，采用机器学习中的梯度提升决策树算法构建预测模型，用K-fold交叉验证方式评估预测的性能，为航班延误提供参考依据。

[关键词]机器学习，梯度提升决策树算法，航班延误预测

中图分类号：F562 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0363-02

1、引言

随着航空市场的蓬勃发展，国内的各大航空公司都在加大运力的投入，带来了巨大流量的同时，也给空管带来了巨大的压力。航班延误不仅带来旅客自身的体验问题，同时也会产生波及效应。因此解决好航班延误问题，预测准确航班到达的时刻成为航空市场发展的决定性因素。

相对于国外的航班延误技术的分析技术，Paul等采用空间容量、流量需求以及航班规划相互关联分析，分离出可控因素建立起延误可控模型。但是我国航空起步较晚，目前集中在流量管控方面，动态航班排序和跑道分配策略依赖诸如技术的发展，而其中航班延误的估计扮演着重要角色。

针对航班到达时间估计或者预测问题，一般是采用基于航迹的预测方法，如基于混合估计理论的航迹预测以及利用航空器动力学与运动学模型的航班预测方法。随着大数据研究的兴起，机器学习就成了航班延误预测的补充，采用对历史数据的学习，分析出航班延误的回归统计模型。

这些方式成果颇丰，但却是有以下不足：1）无法把空中的交通状态作为一个整体考虑，只考虑单个航空器的影响，没有考虑彼此间的相互影响；2）模型更专注于算法本身，没有考虑的实时的数据状况。因此，本文提出了预测航班延误的时刻作为出发点，建立基于梯度提升决策树回归预测模型，期望提供航班延误的预测的准确性。

第59卷 第6期

2023年12月青岛大学学报(医学版)

JOURNALOFQINGDAOUNIVERSITY(MEDICALSCIENCES)Vol.59,No.6

December 2023

[收稿日期]2022-12-26; [修订日期]2023-04-20[基金项目]山东省自然科学基金项目(ZR2020MH311)[第一作者]谢文杰(1997-),男,硕士研究生。[通信作者]管洪在(1964-),男,博士,教授,硕士生导师。E-mail:guanhongzai@。AML铜死亡相关lncRNA预后风险模型的构建

谢文杰,王智超,郭小芳,管洪在(青岛大学附属医院检验科,山东青岛 266071)

[摘要] 目的 采用生物信息学分析方法对癌症基因组图谱(TCGA)数据库中急性髓细胞白血病(AML)数

据进行分析,建立铜死亡相关长链非编码RNA(lncRNA)预后风险模型,并进行效能验证。方法 通过共表达和单

因素Cox回归分析鉴定与预后相关的铜死亡相关lncRNA。采用lasso回归和多因素Cox回归分析选出最优的铜

死亡相关lncRNA构建预后风险模型,根据风险模型评分将AML病人分为高、低风险组。采用校准曲线、C指数、

受试者工作特征(ROC)曲线以及临床决策曲线评价预测模型。结果 共获得4个与AML病人预后相关性最佳的

铜死亡相关lncRNA(LINC01547、LINC02356、NORAD和AC000120.1),基于此4个lncRNA构建列线图模型来预

测AML病人1、3、5年预后,预测的准确性较高,C指数为0.686,在训练集中1、3、5年预后预测的ROC曲线下面

积分别为0.758、0.717和0.804,在测试集中则分别为0.704、0.682和0.927。在训练集和测试集中,高风险组病人

的生存率均明显低于低风险组。结论 基于铜死亡相关lncRNA构建的预后风险模型评分是一个独立的预后因

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斑马鱼在人类疾病及药物筛选模型构建中的应用

作者：刘重斌 陈露 郭贺杰 王瑞 丁启峰

来源：《医学信息》2014年第21期

人类疾病及临床药物筛选大多采用鼠类动物来建模。目前，低等脊椎动物斑马鱼作为模式动物已获得极大的关注。斑马鱼具有多方面的优势：包括在基因和器官系统上与人类具有很高的同源性，强繁殖力，体外受精，基因易于操作以及整个成年早期身体透明等。本文就近10年来人类疾病及药物筛选中有关斑马鱼研究的四个领域展开讨论。这些领域分别是：①伤口愈合/修复；②胃肠道疾病；③微生物-宿主相互作用；④遗传性疾病和药物筛选。

1 创伤愈合/修复

创伤愈合是各种损伤组织和器官的一种重要的生物反应。一系列引起上皮损伤和机体屏障破坏的因素激发了一种被称为 "修复" 的生物反应，它起着封锁损伤区域，防止其扩散以及重建机体内稳态的作用。这种 "创伤愈合" 反应既包括一些上皮细胞迁移到损伤区域，同时也有上皮细胞增殖来补充细胞池等两部分。认识到这种反应的细胞和分子机制或许就会给那些正遭受着像缺氧症、烧伤以及癌症等慢性炎性疾病的患者产生深厚的影响。斑马鱼身体透明，具有很强的成像特点使研究人员在基因操作时更加容易，从而使得这种动物成为研究针对各种损伤的创伤愈合反应的理想模型[1]。此外，斑马鱼所具有较强的肢体和心脏组织再生能力也使得它们成为一种探索再生分子机制的强大动物模型。最有名的斑马鱼损伤模型是仔鱼尾巴创伤模型，在此模型中仔鱼尾鳍的一段被切除了。研究人员利用这种转基因斑马鱼的损伤模型在中性粒细胞特有的过氧化物酶催化剂转录控制下表达的绿色荧光蛋白（EGFP）研究了最新的中性粒细胞趋化到损伤部位的机制[2]。一些研究人员还把编码过氧化氢酶的mRNA注射到斑马鱼胚胎发育过程的一个细胞阶段去推定活性氧化物H2O2在创伤愈合应答中的作用[3]。在斑马鱼体内，角质细胞产生H2O2来减少躯体感觉轴突的再生。与尾鳍模型相似，神经元的再生也同样需要过氧化氢酶基因的激活[4]。此外，即使在角质化细胞完好时，随着神经元的损伤H2O2的变化也能促进轴突再生[5]。这些成果可以扩展到对人类外伤性神经损伤以及其后的四肢功能丧失机制的认识。除了皮肤损伤研究外，斑马鱼还被用于心脏组织再生能力的研究。斑马鱼心脏组织损伤后的反应不同于哺乳动物，后者心脏组织损伤后不可以再生而是形成了疤痕，而斑马鱼在心室被切除了20%后，心脏组织2个月内就可以完全再生[6]。斑马鱼的这种避免疤痕形成的能力需要Mps1（一种有丝分裂关键酶）的激活[7]。此外，心脏再生包含了一系列损伤修复基因的上调，同时也可能有血小板衍生生长因子B信号的激活[8]。以斑马鱼为模型的心脏再生研究或许可以独辟蹊径，找到对缺血性心脏病患者产生深厚影响的独特方法。

１８　东北水利水电　２００８年第６期（第２６卷２８７期）　

［文章编号］１００２—０６２４（２００８）０６—００１８—０３　

大凌河流域ｉＦａｍ模型构建与应用预测　

郭清，李云鹏　

（辽宁省水文水资源勘测局，辽宁沈阳１１０００３）　

［摘要］利用Ｍｉｋｅｂａｓｉｎ降雨径流Ｎａｎ１模型，以大凌河流域水文资料为分析数据，建立了降雨径流模型，对流域　水资源状况进行模拟。结果表明，模型对所选水文站资料模拟效果良好，满足精度要求，该模型可以用于水资　源评价工作．为水资源分配提供科学水文数据。　

［关键词］大凌河流域；Ｎ　１模型；水资源　［中图分类号］Ｔｖ２１４　［文献标识码］Ａ　

１概述　

流域水文模型可以模拟河流流量过程线、还原水量、对　

流域水量平衡进行分析，并可进行地表水、地下水划分。　

从对流域水文过程描述的离散程度看，流域水文模型可　

分为集总模型和分布式模型两种。集总模型不考虑各部分　

流域特征参数在空间上的变化，把全流域作为一个整体；分　

布式模型则按流域各处地形、土壤、植被、土地利用和降水等　

的不同，将流域划分为若干个水文模拟单元，在每一个单元　

上用一组参数反映该部分的流域特性。为了适应气候变化　

和人类活动影响下的流域水资源管理需求，分布式水文模型　

已成为流域水文模拟的重要发展趋势，也已成为“数字流域”　

建设的基础。　

尽管分布式水文模型在水资源管理中得到广泛应用，并　

得到不断发展和完善，解决了许多水资源问题，但它对原始　

数据采集要求比较严格，如果提供的数据达不到模型要求，　

可能无法得到理想模拟结果。另外，分布式水文模型对模型　

人员专业技术能力和水平、运用模型技能要求较高，面对当　

前基层水文部门数据采集系统比较落后、站网布设、数据质　

量还存在问题、以及水文技术人员业务能力特别是使用大　

型、综合模型的能力还亟待提高。　’　

而集总式水文模型，是确定性、集总性、概念性降雨径流　

模型，对降雨产生径流总量进行模拟，并根据当地水文特性