随机化可解释机器学习模型推动高效医学诊断

医学智能诊断新突破:随机化可解释机器学习模型推动高效医学诊断 一、学术背景与研究动因 近年来,深度学习(Deep Learning, DL)模型在医疗健康领域中扮演着举足轻重的角色。通过处理海量医学数据,DL显著提升了疾病的诊断准确性和临床决策水平。在医学影像分析、基因组学数据处理、临床疾病预测等领域,DL模型展示了强大的自动特征提取与复杂模式识别能力。但与此同时,深度模型的“黑箱”特性(即难以解释其决策过程)、庞大的计算资源消耗和冗长的训练时间,也成为其在临床实际应用中难以跨越的重要障碍。 医学领域的决策过程不仅需要高准确率,还需兼顾速度与透明性,一方面保证快速诊断以应对紧急医疗情境,另一方面满足如GDPR等对自动化决策可解释性的法律法规要求。此外,DL模型尤其是大规模神经网络所带来的能源...

利用可解释人工智能探测WS2单层纳米尺度结构扰动

背景介绍 二维材料(2D materials)因其独特的物理化学性质,在纳米电子学、光电子学等领域展现出巨大的应用潜力。然而,这些材料在纳米尺度上的结构扰动(structural perturbations)对其性能有着重要影响。传统的表征方法如拉曼光谱(Raman spectroscopy)虽然能够提供材料的结构信息,但其空间分辨率通常受到衍射极限的限制,难以在纳米尺度上精确探测结构变化。为了解决这一问题,研究者们开始探索将机器学习(machine learning, ML)与光谱技术结合,以提高空间分辨率并揭示纳米尺度的结构扰动。 本研究由来自Hanyang University、Sungkyunkwan University、Korea Advanced Institute of Sc...

基于SHAP误差补偿方法的改进可解释电价预测模型

基于SHAP的电力价格预测模型改进研究及其可解释性分析 背景与研究动机 电力市场中的价格预测模型近年来成为研究热点,尤其是考虑到电力市场波动对利益相关方的财务影响。特别是,在欧洲能源市场中,受能源危机和地缘政治影响,最近几年燃料价格急剧上升,导致电力市场的价格波动性显著增加。即使是1%的预测误差,也可能对发电公司、负荷服务实体和交易公司产生巨大的财务后果。例如,对于用电量达到1GW的公司而言,仅1%的预测改进便可带来每年约1200万美元的节省。因此,提高电力价格预测(Electricity Price Forecasting,EPF)模型的精准度对市场参与者来说至关重要。 虽然基于机器学习(Machine Learning,ML)和深度学习(Deep Learning)技术的EPF模型在预测...