Tautikartoitus CAR- ja partitiomalleilla



Samankaltaiset tiedostot
Rekisteriaineistojen monimuuttuja-analyysi

PUNKAHARJUN POHJAVESIALUEET. Klikkaamalla tarkentuva kohde km

Tilastotieteen aihehakemisto

Yksityinen palvelutuotanto sosiaali- ja terveydenhuollossa verkkokirja

LASKENNALLISEN TIETEEN OHJELMATYÖ: Diffuusion Monte Carlo -simulointi yksiulotteisessa systeemissä

Spatiaalinen metsää kuvaava malli ja sen soveltaminen metsäninventointiin

Tentin materiaali. Sivia: luvut 1,2, , ,5. MacKay: luku 30. Gelman, 1995: Inference and monitoring convergence

#* erityistä tukea tarvitsevat nuoret #*#*#* #* mielenterveyskuntoutujat #* #* #* pakolaiset/maahanmuuttajat. !( vanhuks et. ") opiskelijat ")")

NBE-E4510 Special Assignment in Biophysics and Biomedical Engineering AND NBE-E4500 Special Assignment in Human. NBE-E4225 Cognitive Neuroscience

MALLINNUSVIRHEIDEN HUOMIOIMINEN AKUSTISESSA TOMO- GRAFIASSA

The Metropolis-Hastings Algorithm

Tilastotietoja lääkäreistä ja terveydenhuollosta Statistics on physicians and the health care system 2

Menetelmä Markowitzin mallin parametrien estimointiin (valmiin työn esittely)

PredictAD-hanke Kohti tehokkaampaa diagnostiikkaa Alzheimerin taudissa. Jyrki Lötjönen, johtava tutkija VTT

MUUTOKSET VALTIMOTAUTIEN ESIINTYVYYDESSÄ

Sosioekonominen eriarvoisuus terveydenhuollossa

MCMC-menetelmien ongelmakohtia ja ratkaisuja

OPINTOJAKSOJA KOSKEVAT MUUTOKSET/MATEMATIIKAn JA FYSIIKAN LAITOS LUKUVUOSI

S Bayesilaisen mallintamisen perusteet

Tärkeiden selittävien tekijöiden ja ryhmien etsintä potilasrekistereistä

805306A Johdatus monimuuttujamenetelmiin, 5 op

Syöpä ja eriarvoisuus

Osakesalkun optimointi. Anni Halkola Turun yliopisto 2016

Sovelletun fysiikan laitoksen tutkimus- ja yritysyhteistyö osana yhteiskäyttölaboratoriota

IMPEDANSSITOMOGRAFIA AIVOVERENVUODON DIAGNOSOINNISSA - TARVE UUDELLE TEKNOLOGIALLE

Approksimatiivinen päättely

Muuttujien eliminointi

Annoslaskennan tarkkuus ja metalliset implantit

Lääketieteellisen tutkimusetiikan seminaari. Heikki Ruskoaho Oulun yliopisto/tukija

JY / METODIFESTIVAALI 2013 PRE-KURSSI: KYSELYTUTKIMUS DEMOT

Bayesilaisen mallintamisen perusteet

Epävarmuus ja riskinarviointi: tiedon paloja, näytön synteesiä

Insinööritieteen laskenta ja mallinnus Computation and Modeling in Engineering (CME)

Mitä IHMEttä on MIXTURE -mallintaminen?

Tilastollisten menetelmien käyttö Kelan tutkimustoiminnassa

Nintendo Wii Fit -based balance testing to detect sleep deprivation: Approximate Bayesian computation -approach

Laskennallisten tieteiden tutkimusohjelma. Jaakko Astola

jens 1 matti Etäisyydet 1: 1.1 2: 1.4 3: 1.8 4: 2.0 5: 3.0 6: 3.6 7: 4.0 zetor

Fabryn taudin neurologiset oireet ja löydökset. Aki Hietaharju Neurologipäivät Helsinki

Satunnaislukujen generointi

Epävarmuus ja sen huomioiminen hydrologisessa mallinnuksessa

Otanta-aineistojen analyysi (78136, 78405) Kevät 2010 TEEMA 3: Frekvenssiaineistojen asetelmaperusteinen analyysi: Perusteita

Kaukokartoitustiedon käyttö LUKE:ssa

MS-C2111 Stokastiset prosessit

SOSIAALI- JA TERVEYDENHUOLLON TULEVAISUUDEN NÄKYMÄT ERILAISISSA KUNNISSA. Sosiaali- ja terveystoimi huomenna -seminaari

Mallipohjainen klusterointi

805306A Johdatus monimuuttujamenetelmiin, 5 op

Pohjavesimallinnus osana vesivarojen hallintaa ja pohjaveden oton suunnittelua

1 + b t (i, j). Olkoon b t (i, j) todennäköisyys, että B t (i, j) = 1. Siis operaation access(j) odotusarvoinen kustannus ajanhetkellä t olisi.

Online-oppiva ilmavalvontajärjestelmän suorituskykymalli

Suomalainen genomitieto ja yksilöllistetty terveydenhuolto Olli Kallioniemi October 9, 2013

Harha mallin arvioinnissa

Avoin paikkatieto tutkimuksessa ja opetuksessa

Keinoälyn mahdollisuudet terveydenhuollossa

Kokonaismalli teräsbetonirakenteen ikääntymiselle voimalaitosjätteen loppusijoituksessa

S U L A T I S [Suomen laskennallisten tieteiden seura] Laskennallisten tieteiden päivä Itä-Suomen yliopistossa Kuopiossa

Pikajohdatus bayesilaiseen tilastoanalyysiin ja monimuuttuja-analyysiin

Simulation and modeling for quality and reliability (valmiin työn esittely) Aleksi Seppänen

Diabeteksen hoidon kehittäminen

Kosteusvauriot ja terveys. Juha Pekkanen, prof Helsingin Yliopisto Terveyden ja Hyvinvoinnin laitos

Reiluus. Maxmin-reiluus. Tärkeä näkökohta best effort -tyyppisissä palveluissa. Reiluuden maxmin-määritelmä

Keski-Suomen väestön hyvinvoinnin ja terveyden nykytila

Ihmistiede, hoitotiede, lääketiede; rajanvetoa tutkimusasetelmien välillä lääketieteellistä tutkimusta koskeneen

Paikkatiedon semanttinen mallinnus, integrointi ja julkaiseminen Case Suomalainen ajallinen paikkaontologia SAPO

OPINTOJAKSOJA KOSKEVAT MUUTOKSET/MATEMATIIKAN JA FYSIIKAN LAITOS/ LUKUVUOSI

Entä jos laivalla epäillään tarttuvaa tautia - toimintaohjeita ja informaation kulku

SAVONLINNAN POHJAVESIALUEET. Klikkaamalla tarkentuva kohde km

Valuation of Asian Quanto- Basket Options

Ennakoiva analytiikka liiketoiminnassa

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Versio 2 Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma tbh

Riistakolmiot: Riistatiedonkeruun voimannäyte. Katja Ikonen, suunnittelija

Ajankohtaisia kehittämishankkeita ja poliittisia linjauksia valtakunnan tasolla

Pysyvä työkyvyttömyys riskitekijöiden varhainen tunnistaminen: voiko kaksostutkimus antaa uutta tietoa?

Mainituimmat sanat paikkatietojulkaisujen tiivistelmissä Historia- ja maantieteiden laitos, Itä-Suomen yliopisto

Metropolialueen saavutettavuuden alueelliset rakenteet muutoksessa

Ennustaminen ARMA malleilla ja Kalmanin suodin

Korkean resoluution ja suuren kuva-alueen SAR

Kuinka ohjeistaa sydänpotilaan liikuntaa

Parametrin estimointi ja bootstrap-otanta

Näkökulmia valtakunnalliseen perhekeskusmalliin. Vaikuttavuuden jäljillä seminaari Seinäjoki Kehittämispäällikkö Arja Hastrup

Pellonkäytön muutokset ja tuottoriskien hallinta. Timo Sipiläinen Helsingin yliopisto, Taloustieteen laitos Omavara loppuseminaari Raisio 19.3.

Malleja ja menetelmiä geometriseen tietokonenäköön

Perhevapaiden palkkavaikutukset

Monte Carlo -menetelmä optioiden hinnoittelussa (valmiin työn esittely)

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 7: Pienimmän neliösumman menetelmä ja Newtonin menetelmä.

Avoimet paikkatiedot ja tulevaisuuden tietolähteet liikkumisen tutkimuksessa. Tuuli Toivonen Helsingin yliopisto Accessibility Research Group

KESKI-SUOMEN SOTE AINEISTOA 2017

Lakisääteisen eettisen toimikunnan tehtävät alueellinen yhteistyö

Tilastollisia peruskäsitteitä ja Monte Carlo

Suomalaiset vahvuudet

Sosiaalihuollon asiakastietomallin hallinta

Tilastollisen tutkimuksen vaiheet

Tarja Meristö & Jukka Laitinen Kestävä kehitys ja Triple Helix - yhteistyö alueellisen menestyksen avain?

Keramidit, sydänkohtausriskitesti, CERT

PYLL-seminaari Näkökulmia Etelä-Savon shp:n väestön hyvinvoinnin seurantaan ja strategisiin johtopäätöksiin

Tietotekniikka ei riitä palvelujen tuottavuus ratkaisee. Olli Martikainen

Tietovarannot. Anna Eteläaho. Analyysi ja yhteenveto avoimen datan innovaatiokilpailun kilpailutöistä. Intressiryhmän 2. kokous 27.2.

Luento 2. Yksiparametrisia malleja. Binomi-malli. Posteriorijakauman esittämisestä. Informatiivisista priorijakaumista. Konjugaattipriori.

T DATASTA TIETOON

Transkriptio:

Esimerkkeinä sydän- ja verisuonitaudit sekä keuhkosyöpä 1,2 1 Lääketieteellisen tekniikan ja laskennallisen tieteen laitos, TKK 2 Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL) Terveydenhuollon uudet analyysimenetelmät (TERANA) Loppuseminaari 1.4.2009

Tautikartoitus CAR-mallilla CAR (conditional autoregression) on perinteisesti käytetty tasoitusmalli tautikartoituksessa (Besag, York & Mollié 1991). CAR-priorioletus: kunkin alueen lähimmät naapurit antavat lisätietoa alueen tautiriskistä Bayes-mallissa priorin painoarvo, ts. tasoituksen määrä, estimoidaan datasta.

CAR Esimerkki 1: aivohalvaukset ja sydänkohtaukset 1991-2003 Iskeemisten aivohalvauksien (IS) ja akuuttien sydäninfarktien (AMI) ilmaantuvuuden yhteinen ja tautispesifi komponentti Yhteinen IS AMI Viite: Havulinna, Pääkkönen, Salomaa, Karvonen (2008)

CAR Esimerkki 2: Naisten keuhkosyöpäkuolleisuus 1953-2003 Mallissa huomioidaan spatiaalinen, temporaalinen ja spatiotemporaalinen komponentti Alinna oikealla spatiaalinen komponentti, muissa kartoissa kaikki komponentit yhdessä Malli: Knorr-Held (2000) Kuntarajat c Affecto Finland Oy, Karttakeskus, Helsinki

CAR edut ja ongelmat Etuja Tunnettu perinteinen malli, toteutettu myös WinBUGSissa Melko nopea mallinnus, skaalautuu hyvin Ongelmia Joustamattomuus tilanteissa, joissa tautiriskin alueellisen vaihtelun suuruus ei ole vakio eri puolilla tutkimusaluetta Tässä projektissa Tutkittiin CAR-mallin laajennuksia Kehitettiin nopea C++ -pohjainen algoritmi mallien estimointiin tarvetta etenkin spatiotemporaalimallinnuksessa

ja Reversible jump MCMC Partitiomalleissa tutkimusalue ositetaan klustereihin, joiden sisällä tautiriski on vakio Jako perustuu klusterikeskuksiin; kuhunkin klusteriin kuuluvat ne alueet, joita lähinnä ko. klusterikeskus on (Voronoi-tesselaatio) Reversible jump MCMC (Green, 1995) mahdollistaa otannan, jossa klusterikeskusten paikkaa ja määrää voidaan vaihdella mallien keskiarvoistaminen Kaksi tunnettua mallia: Knorr-Held & Raßer 2000 (Log-normal Poisson), Denison & Holmes 2001 (Gamma Poisson)

Esimerkki: Akuutit sydänkohtaukset 1991-2003 CAR malli Knorr-Held & Raßer malli 15 000 iter., 2 min. DIC 15 695 5 000 000 iter., 20 min., DIC 14 943

edut ja ongelmat Etuja Hyvin joustava alueellisten erojen suhteen Laskentanopeus verrattain kohtuullinen, skaalautuu hyvin Ongelmia Käyttökelpoinen laskentanopeus vaatii hyvin optimoidun C++ -algoritmin Etäisyysmatriisin etukäteen laskemiseen kuluu 3 tuntia C++:lla Tässä projektissa Verrattiin Knorr-Held & Raßer mallia perinteiseen CAR malliin Kehitettiin nopea C++ -pohjainen algoritmi mallin estimointiin Projektin alussa toteutetulla algoritmilla (R:llä) 5 000 000 iteraation läpikäyminen olisi vaatinut viikon laskenta-aikaa

CAR-malli Tämän projektin aikana on kehitetty nopeita laskenta-algoritmeja sekä verrattu CAR-mallien ja partitiomallien keskenäistä paremmuutta Jatkokehityksenä: Partitiomallin spatiotemporaaliversio on tekeillä Algoritmien julkaiseminen yleiseen käyttöön Tautien ilmaantuvuuden muutosten ennustaminen

Viitteet CAR-malli Besag J, York J, Mollié, A (1991). Bayesian image restoration, with two applications in spatial statistics (with discussion). Ann. Inst. Statist. Math., 43, 1-59 Denison DGT, Holmes CC (2001). Bayesian Partitioning for Estimating Disease Risk Biometrics 57(1): 143-149 Havulinna AS, Pääkkönen R, Karvonen M, Salomaa V (2008). Geographic patterns of incidence of ischemic stroke and acute myocardial infarction in Finland during 1991-2003. Ann Epidemiol. 18(3): 206-13 Green PJ (1995). Reversible jump Markov chain Monte Carlo computation and Bayesian model determination. Biometrika 82(4):711-732 Knorr-Held L (2000). Bayesian modelling of inseparable space-time variation in disease risk. Statistics in Medicine, 19, 2555-2567 Knorr-Held L, Raßer G (2000). Bayesian Detection of Clusters and Discontinuities in Disease Maps. Biometrics, 56(1): 13-2