scholarly journals Multiple Subject Barycentric Discriminant Analysis (MUSUBADA): How to Assign Scans to Categories without Using Spatial Normalization

2012 ◽  
Vol 2012 ◽  
pp. 1-15 ◽  
Author(s):  
Hervé Abdi ◽  
Lynne J. Williams ◽  
Andrew C. Connolly ◽  
M. Ida Gobbini ◽  
Joseph P. Dunlop ◽  
...  

We present a new discriminant analysis (DA) method called Multiple Subject Barycentric Discriminant Analysis (MUSUBADA) suited for analyzing fMRI data because it handles datasets with multiple participants that each provides different number of variables (i.e., voxels) that are themselves grouped into regions of interest (ROIs). Like DA, MUSUBADA (1) assigns observations to predefined categories, (2) gives factorial maps displaying observations and categories, and (3) optimally assigns observations to categories. MUSUBADA handles cases with more variables than observations and can project portions of the data table (e.g., subtables, which can represent participants or ROIs) on the factorial maps. Therefore MUSUBADA can analyze datasets with different voxel numbers per participant and, so does not require spatial normalization. MUSUBADA statistical inferences are implemented with cross-validation techniques (e.g., jackknife and bootstrap), its performance is evaluated with confusion matrices (for fixed and random models) and represented with prediction, tolerance, and confidence intervals. We present an example where we predict the image categories (houses, shoes, chairs, and human, monkey, dog, faces,) of images watched by participants whose brains were scanned. This example corresponds to a DA question in which the data table is made of subtables (one per subject) and with more variables than observations.

2020 ◽  
Vol 0 (0) ◽  
Author(s):  
Weixin Cai ◽  
Mark van der Laan

AbstractThe Highly-Adaptive least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) Targeted Minimum Loss Estimator (HAL-TMLE) is an efficient plug-in estimator of a pathwise differentiable parameter in a statistical model that at minimal (and possibly only) assumes that the sectional variation norm of the true nuisance functions (i.e., relevant part of data distribution) are finite. It relies on an initial estimator (HAL-MLE) of the nuisance functions by minimizing the empirical risk over the parameter space under the constraint that the sectional variation norm of the candidate functions are bounded by a constant, where this constant can be selected with cross-validation. In this article we establish that the nonparametric bootstrap for the HAL-TMLE, fixing the value of the sectional variation norm at a value larger or equal than the cross-validation selector, provides a consistent method for estimating the normal limit distribution of the HAL-TMLE. In order to optimize the finite sample coverage of the nonparametric bootstrap confidence intervals, we propose a selection method for this sectional variation norm that is based on running the nonparametric bootstrap for all values of the sectional variation norm larger than the one selected by cross-validation, and subsequently determining a value at which the width of the resulting confidence intervals reaches a plateau. We demonstrate our method for 1) nonparametric estimation of the average treatment effect when observing a covariate vector, binary treatment, and outcome, and for 2) nonparametric estimation of the integral of the square of the multivariate density of the data distribution. In addition, we also present simulation results for these two examples demonstrating the excellent finite sample coverage of bootstrap-based confidence intervals.


2018 ◽  
Author(s):  
Παντελής Σταυρούλιας

Οι έγκυρες προβλέψεις χρηματοοικονομικών κρίσεων διασφάλιζαν ανέκαθεν την σταθερότητα τόσο ολόκληρου του χρηματοοικονομικού οικοδομήματος γενικότερα, όσο και του τραπεζικού τομέα ειδικότερα. Με την παρούσα διατριβή επιτυγχάνεται η πρόβλεψη συστημικών τραπεζικών κρίσεων για χώρες της EE-14 αρκετά τρίμηνα προτού αυτές γίνουν αντιληπτές με την χρησιμοποίηση των πιο διαδεδομένων μεταβλητών (μακροοικονομικών, τραπεζικών και αγοράς) μέσω δύο προσεγγίσεων, της δυαδικής και της πολυεπίπεδης. Ακολουθώντας τη δυαδική προσέγγιση, εξάγονται μοντέλα ταξινόμησης με την εφαρμογή της Διακριτής Ανάλυσης (Discriminant Analysis), της Γραμμικής Παλινδρόμησης (Linear Regression), της Λογιστικής Παλινδρόμησης (Logistic Regression) και της Παλινδρόμησης Πιθανοομάδας (Probit Regression), για την έγκαιρη πρόβλεψη των κρίσεων -12 έως -7 τρίμηνα πριν την εμφάνισή τους. Επιπροσθέτως, συγκρίνεται η απόδοση της ανωτέρω ανάλυσης χρησιμοποιώντας τις νεότερες και πλέον υποσχόμενες μεθόδους του Δέντρου Ταξινόμησης (Classification Tree), του Τυχαίου Δάσους (Random Forest) και της C5. Ταυτόχρονα προτείνεται ένα νέο μέτρο επιλογής κατωφλίων και απόδοσης προσαρμογής (GoF) των μοντέλων πρόβλεψης και μια νέα συνδυαστική (combined) μέθοδος ταξινόμησης. Προκειμένου να διερευνηθεί η απόδοση της ανωτέρω ανάλυσης, χρησιμοποιείται ο εκτός του δείγματος έλεγχος (out-of-sample testing) με τη μέθοδο της ανά χώρα σταυρωτής επικύρωσης (country-blocked cross validation). Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, πραγματοποιείται η ανάλυση και εξάγονται τα μοντέλα πρόβλεψης με τη χρήση των δεκατριών από τις δεκατέσσερις χώρες του δείγματος (in-sample), εφαρμόζονται τα εξαγόμενα μοντέλα για την δέκατη τέταρτη χώρα που είχε εξαιρεθεί από το αρχικό δείγμα (out-of-sample) και ελέγχονται τα αποτελέσματα πρόβλεψης με τα πραγματικά δεδομένα της χώρας αυτής. Η παραπάνω διαδικασία επαναλαμβάνεται δεκατέσσερις φορές, αφήνοντας δηλαδή κάθε φορά μια χώρα εκτός δείγματος και τελικά εξάγεται ο μέσος όρος των επαναλήψεων. Στην παρούσα διατριβή, και χρησιμοποιώντας τον εκτός του δείγματος έλεγχο, επιτυγχάνεται η κατά 82.4% σωστή ταξινόμηση (Ακρίβεια – Accuracy), 78.4% ποσοστό Αληθινών Θετικών (Τrue Ρositive Rate - TPR) και 80.6% ποσοστό Θετικής Τιμής Πρόβλεψης (Positive Predictive Value - PPV). Σύμφωνα με την πολυεπίπεδη προσέγγιση, διακρίνονται δύο επίπεδα-περίοδοι πρόβλεψης των Συστημικών Τραπεζικών Κρίσεων. Το πρώτο επίπεδο ονομάζεται έγκαιρη πρόβλεψη (early warning) και αφορά περίοδο -12 έως -7 τρίμηνα πριν την έλευση της κρίσης ενώ το δεύτερο επίπεδο ονομάζεται καθυστερημένη πρόβλεψη (late warning) και αφορά περίοδο -6 έως -1 τρίμηνα πριν την έλευση της κρίσης. Για την πολυεπίπεδη αυτή ταξινόμηση, γίνεται χρήση των Νευρωνικών Δικτύων (Neural Networks), της Πολυωνυμικής Λογιστικής Παλινδρόμησης (Multinomial Logistic Regression) και της Πολυεπίπεδης Γραμμικής Διακριτής Ανάλυσης (Multinomial Discriminant Analysis). Εφαρμόζοντας τον ίδιο εκτός του δείγματος έλεγχο με την πρώτη προσέγγιση επιτυγχάνεται η κατά 85.7% σωστή ταξινόμηση με την βέλτιστη μέθοδο που αποδεικνύεται ότι είναι η Πολυεπίπεδη Γραμμική Διακριτή Ανάλυση. Εφαρμόζοντας την ανωτέρω ανάλυση, οι ενδιαφερόμενοι φορείς άσκησης πολιτικής (policy makers) μπορούν να ανιχνεύσουν την ύπαρξης κρίσης σε βάθος χρόνου έως τριών ετών με τα προτεινόμενα μοντέλα, χρησιμοποιώντας μόνο δεδομένα που υπάρχουν ελεύθερα προσβάσιμα στο κοινό, ασκώντας με τον τρόπο αυτό την κατάλληλη ανά περίπτωση μακροπροληπτική πολιτική (macroprudential policy).


2007 ◽  
Vol 22 (3) ◽  
pp. 637-650 ◽  
Author(s):  
Ian T. Jolliffe

Abstract When a forecast is assessed, a single value for a verification measure is often quoted. This is of limited use, as it needs to be complemented by some idea of the uncertainty associated with the value. If this uncertainty can be quantified, it is then possible to make statistical inferences based on the value observed. There are two main types of inference: confidence intervals can be constructed for an underlying “population” value of the measure, or hypotheses can be tested regarding the underlying value. This paper will review the main ideas of confidence intervals and hypothesis tests, together with the less well known “prediction intervals,” concentrating on aspects that are often poorly understood. Comparisons will be made between different methods of constructing confidence intervals—exact, asymptotic, bootstrap, and Bayesian—and the difference between prediction intervals and confidence intervals will be explained. For hypothesis testing, multiple testing will be briefly discussed, together with connections between hypothesis testing, prediction intervals, and confidence intervals.


NeuroImage ◽  
2011 ◽  
Vol 54 (1) ◽  
pp. 410-416 ◽  
Author(s):  
Wouter D. Weeda ◽  
Lourens J. Waldorp ◽  
Raoul P.P.P. Grasman ◽  
Simon van Gaal ◽  
Hilde M. Huizenga

2020 ◽  
Vol 2 (2) ◽  
pp. 29-38
Author(s):  
Abdur Rohman Harits Martawireja ◽  
Hilman Mujahid Purnama ◽  
Atika Nur Rahmawati

Pengenalan wajah manusia (face recognition) merupakan salah satu bidang penelitian yang penting dan belakangan ini banyak aplikasi yang menerapkannya, baik di bidang komersil ataupun di bidang penegakan hukum. Pengenalan wajah merupakan sebuah sistem yang berfungsikan untuk mengidentifikasi berdasarkan ciri-ciri dari wajah seseorang berbasis biometrik yang memiliki keakuratan tinggi. Pengenalan wajah dapat diterapkan pada sistem keamanan. Banyak metode yang dapat digunakan dalam aplikasi pengenalan wajah untuk keamanan sistem, namun pada artikel ini akan membahas tentang dua metode yaitu Two Dimensial Principal Component Analysis dan Kernel Fisher Discriminant Analysis dengan metode klasifikasi menggunakan K-Nearest Neigbor. Kedua metode ini diuji menggunakan metode cross validation. Hasil dari penelitian terdahulu terbukti bahwa sistem pengenalan wajah metode Two Dimensial Principal Component Analysis dengan 5-folds cross validation menghasilkan akurasi sebesar 88,73%, sedangkan dengan 2-folds validation akurasi yang dihasilkan sebesar 89,25%. Dan pengujian metode Kernel Fisher Discriminant dengan 2-folds cross validation menghasilkan akurasi rata rata sebesar 83,10%.


1986 ◽  
Vol 14 (1-2) ◽  
pp. 159-176 ◽  
Author(s):  
Robert A. Nicholson ◽  
Joseph M. Horn

Eleven background, diagnostic, and hospitalization characteristics were used to discriminate committed and voluntary psychiatric patients in a double cross-validation design. Diagnosis was more important than individual social and status resources (race, marital status, education, and employment status) in discriminating the two groups of patients. Further, characteristics of hospitalization (length of stay, percentage of patients receiving maximum benefit from treatment, and frequency of discharge referrals) did not contribute significantly to discrimination of the two groups, suggesting that committed and voluntary patients did not differ with regard to the adequacy or effectiveness of treatment in the hospital.


2017 ◽  
Vol 38 (11) ◽  
pp. 5331-5342 ◽  
Author(s):  
Vince D. Calhoun ◽  
Tor D. Wager ◽  
Anjali Krishnan ◽  
Keri S. Rosch ◽  
Karen E. Seymour ◽  
...  

NeuroImage ◽  
2010 ◽  
Vol 52 (4) ◽  
pp. 1444-1455 ◽  
Author(s):  
João R. Sato ◽  
André Fujita ◽  
Elisson F. Cardoso ◽  
Carlos E. Thomaz ◽  
Michael J. Brammer ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document