Statistics and Probability Commons^™

A Mathematical Model For Malaria With Age-Heterogeneous Biting Rate, Sho Kawakami

All Graduate Theses, Dissertations, and Other Capstone Projects

We propose a mathematical model for malaria with age-heterogeneous biting rate from mosquitos. The existence of the model, the local behavior of the disease free equilibrium are explored. Furthermore the model is extended to an optimal control problem and the corresponding adjoint equations and optimality conditions are derived. Age dependent parameter values are estimated and numerical simulations are carried out for the model. The new model better accounts for difference in biting rates of mosquitos to different age groups, and improvements in stability to the explicit algorithm. The optimal control is also shown to depend on the age distribution of …

Fuzzy Logistic Regression For Detecting Differential Dna Methylation Regions, Tarek M. Bubaker Bennaser

Doctoral Dissertations

“Epigenetics is the study of changes in gene activity or function that are not related to a change in the DNA sequence. DNA methylation is one of the main types of epigenetic modifications, that occur when a methyl chemical group attaches to a cytosine on the DNA sequence. Although the sequence does not change, the addition of a methyl group can change the way genes are expressed and produce different phenotypes. DNA methylation is involved in many biological processes and has important implications in the fields of biomedicine and agriculture.

Statistical methods have been developed to compare DNA methylation at …

Public Perception Of Different Planting Techniques Using Augmented Reality, Sultana Quader Tania

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

The objective of this study was to measure public perception of the different planting techniques (block and matrix), which are used at visitor information centers (VICs) and other rights of way (ROW) areas. The main factors that affect public perception of planting techniques were identified through an extensive literature review and qualitative survey from four welcome centers in the state of Georgia. The ranking of those indicators, based on public preferences, was discovered through a quantitative survey. During the first phase of the quantitative survey, images of block and matrix were used. An iOS-based user-friendly and cost-effective augmented reality (AR) …

A Two-Stage Design For Comparing Binomial Treatments With A Standard, Cecelia K. Schmidt

UNF Graduate Theses and Dissertations

We propose a method for comparing success rates of several populations among each other and against a desired standard success rate. This design is appropriate for a situation in which all experimental treatments have only two outcomes that can be considered “success”and “failure” respectively. The goal is to identify which treatment has the highest rate of success that is also higher than the desired standard. The design combines elements of both hypothesis testing and statistical selection. At the first stage, if none of the samples have a number of successes above the appropriate standard for the design, the experiment is …

Cubic Rank Transmuted Modified Burr Iii Distribution: Development, Properties, Characterizations And Applications, Fiaz Ahmad Bhatti, Gholamhossein Hamedani, Seyed Morteza Najibi, Munir Ahmad

Mathematical and Statistical Science Faculty Research and Publications

We propose a lifetime distribution with flexible hazard rate called cubic rank transmuted modified Burr III (CRTMBIII) distribution. We develop the proposed distribution on the basis of the cubic ranking transmutation map. The density function of CRTMBIII is symmetrical, right-skewed, left-skewed, exponential, arc, J and bimodal shaped. The flexible hazard rate of the proposed model can accommodate almost all types of shapes such as unimodal, bimodal, arc, increasing, decreasing, decreasing-increasing-decreasing, inverted bathtub and modified bathtub. To show the importance of proposed model, we present mathematical properties such as moments, incomplete moments, inequality measures, residual life function and stress strength reliability …

การประยุกต์ใช้ตัวแบบซัพพอร์ตเวกเตอร์แมชชีนและตัวแบบโครงข่ายประสาทเทียมร่วมกับวิธีการทำให้เรียบแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล, แซนนี่ ชัว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพยากรณ์อนุกรมเวลาเป็นการคาดคะเนผลลัพธ์จากข้อมูลในอตีต เพื่อเป็นแนวทางในการวางแผนการดำเนินงานด้านต่าง ๆ ในอนาคต งานวิจัยฉบับนี้ได้รวบรวมข้อมูลอนุกรมเวลาจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ ในประเทศไทยจำนวน 40 ชุด ทั้งปริมาณการผลิตสินค้า มูลค่าการจำหน่ายสินค้า ปริมาณเชื้อเพลิง ปริมาณน้ำในเขื่อน และจำนวนผู้ใช้บริการรถไฟฟ้า ซึ่งมีรูปแบบแนวโน้มและฤดูกาลของข้อมูลอนุกรมเวลาที่หลากหลาย สำหรับศึกษาการประยุกต์วิธีการทำให้เรียบแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล (ES) ในการพยากรณ์ และเปรียบเทียบความแม่นยำของผลการพยากรณ์อนุกรมเวลาที่ได้จาก 3 ตัวแบบ คือ วิธีทำให้เรียบแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล (ES), ตัวแบบผสมระหว่างตัวแบบ ES ร่วมกับตัวแบบโครงข่ายประสาทเทียม (ES+ANN) และตัวแบบผสมระหว่างตัวแบบ ES ร่วมกับตัวแบบซัพพอร์ทเวกเตอร์แมชชีน (ES+SVM) โดยมีเกณฑ์รากของค่าคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ย (Root Mean Square Error : RMSE) เป็นเกณฑ์ในการเปรียบเทียบความแม่นยำของตัวแบบ ผลการศึกษาพบว่าตัวแบบผสมระหว่างตัวแบบ ES ร่วมกับตัวแบบโครงข่ายประสาทเทียม (ES+ANN) มีความแม่นยำในการพยากรณ์อนุกรมเวลามากที่สุดสำหรับข้อมูลทั้ง 40 ชุด

การศึกษาเปรียบเทียบการจำแนกประเภทข้อมูลคลื่นไฟฟ้าหัวใจด้วยการเรียนรู้เชิงลึกสำหรับข้อมูลคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่มีสิ่งแปลกปน, ณัฏฐชัย บวรมงคลศักดิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบตัวแบบในการจำแนกประเภทข้อมูลคลื่นไฟฟ้าหัวใจโดยใช้ตัวแบบการเรียนรู้เชิงลึก 3 ตัวแบบได้แก่ (1)โครงข่ายประสาทเทียมแบบเพอร์เซ็ปตรอนหลายชั้น (MLPs) (2)โครงข่ายคอนโวลูชันเต็มรูป (FCNs) และ (3)โครงข่ายแบบเรสซิดวลหรือเรสเนท (ResNet) ชุดข้อมูลที่ใช้ทดสอบประกอบด้วย 2 ส่วนได้แก่ ส่วนของข้อมูลจำลอง และส่วนของข้อมูลจริงใช้ข้อมูลจากฐานข้อมูล MIT-BIH Arrythmia ในแต่ละชุดข้อมูลจะทำการเพิ่มสิ่งแปลกปนในข้อมูล 4 แบบได้แก่ Wandering baseline, Muscle tremor, AC interference และ Motion artifacts และเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแต่ละตัวแบบด้วยวิธีครอสวาลิเดชัน แบ่งข้อมูลเป็น 10 ส่วนแล้วพิจารณา ค่าความถูกต้อง ค่าความแม่นยำ และค่าความครบถ้วน สำหรับส่วนของข้อมูลจำลอง พบว่าเมื่อพิจารณาค่าความถูกต้องแล้ว ในภาพรวมตัวแบบ MLPs มีค่าเฉลี่ยที่ต่ำกว่า FCNs และ ResNet ค่อนข้างเยอะ ในขณะที่ตัวแบบ FCNs และ ResNet ได้ผลออกมาค่อนข้างดี และได้ผลลัพธ์ใกล้เคียงกันในข้อมูลแต่ละชุด ในชุดข้อมูลที่มีสิ่งแปลกปนประเภท Wandering baseline ค่าเฉลี่ยมีค่าลดลงสำหรับตัวแบบ MLPs ในชุดข้อมูลที่มีสิ่งแปลกปนประเภท Muscle tremor และ AC interference ไม่พบว่าค่าเฉลี่ยลดลงอย่างชัดเจนในทุกกรณี และในชุดข้อมูลที่มีสิ่งแปลกปนประเภท Motion artifacts พบว่าค่าเฉลี่ยลดลงเล็กน้อยเมื่อใช้ตัวแบบ MLPs สำหรับค่าความแม่นยำและค่าความครบถ้วนพบว่ามีทิศทางเดียวกับค่าความถูกต้อง สำหรับข้อมูลจริง ในภาพรวมมีความใกล้เคียงกับผลการศึกษาในส่วนของข้อมูลจำลอง แต่ในชุดข้อมูลที่มีสิ่งแปลกปน Wandering baseline พบว่าประสิทธิภาพลดลงในทุกตัวแบบ

การเปรียบเทียบวิธีบูตสแตรปในการประมาณช่วงความเชื่อมั่นของค่าสัมประสิทธิ์การถดถอยเชิงเส้นที่มีมิติสูง, ภูวกร นิธิศนทีกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบช่วงความเชื่อมั่นสำหรับค่าสัมประสิทธิ์การถดถอยโดยแนวทางบูตสแตรปที่แตกต่างกัน (1) วิธีสุ่มตัวแปรตามและตัวแปรอิสระ (2) วิธีสุ่มส่วนเหลือ และ (3) วิธีสุ่มค่าถ่วงน้ำหนัก ผู้วิจัยได้จำลองชุดข้อมูลขนาดมิติต่ำและมิติสูงขึ้น และ นำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบด้วยวิธีบูตสแตปที่แตกต่างกัน 3 วิธี โดยการวัดค่าเฉลี่ยเปอร์เซ็นต์ช่วงความเชื่อมั่นที่ครอบคลุมค่าสัมประสิทธิ์การถดถอยค่าจริง ค่าเฉลี่ยความกว้าง ค่าเฉลี่ยอัตราผลบวกเทียม และค่าเฉลี่ยอัตราผลลบเทียม ระหว่าง 1,000 ข้อมูล การวิเคราะห์ของเราพบว่าบูตสแตรปที่ใช้สุ่มตัวแปรตามและตัวแปรอิสระดีที่สุดในแง่ของทั้งค่าเฉลี่ยเปอร์เซ็นต์ช่วงความเชื่อมั่นที่ครอบคลุมค่าสัมประสิทธิ์การถดถอยค่าจริงและค่าเฉลี่ยอัตราผลบวกเทียม บูตสแตรปที่ใช้สุ่มส่วนเหลือดีที่สุดในแง่ของค่าเฉลี่ยความกว้าง และบูตสแตรปที่ใช้สุ่มค่าถ่วงน้ำหนักดีที่สุดในแง่ของค่าเฉลี่ยอัตราผลลบเทียม

Statistical Analysis Of Demographic Effects On Insurance Coverage Of Perinatal And Neonatal Morbidity, Madeline Durbin

Undergraduate Honors Thesis Projects

In the United States of America, Ohio has one of the worst neonatal and perinatal death rates. Within Ohio, Montgomery County has an above average neonatal and perinatal death rate. This statistic can be lowered if more women in Montgomery County have health insurance. They would be more likely to seek out prenatal health care, since they would no longer have to pay as much money out-of-pocket. This would allow medical professionals to be able to diagnose and treat any potential issues in the mother or child earlier. Having health insurance would also prevent mothers-to-be from seeking out other potentially …

Natural Lead-In Approaches To Response-Adaptive Allocation In Clinical Trials, Erin E. Donahue

Theses and Dissertations

Response-adaptive (RA) allocation designs can be implemented in clinical trials to skew the allocation of incoming subjects toward the better performing treatment group based on the previously accrued subjects' responses. These designs alleviate potential ethical concerns of equally allocating subjects in a trial when one treatment arm is inferior. The RA design can be generalized to include covariate information in the covariate-adjusted response-adaptive (CARA) design, which aims to maximize treatment successes conditional on a set of patient characteristics. While RA and CARA designs can improve the treatment of patients, they have unstable estimators and increased variability in early stages of …

Phenotype Extraction: Estimation And Biometrical Genetic Analysis Of Individual Dynamics, Kevin L. Mckee

Theses and Dissertations

Within-person data can exhibit a virtually limitless variety of statistical patterns, but it can be difficult to distinguish meaningful features from statistical artifacts. Studies of complex traits have previously used genetic signals like twin-based heritability to distinguish between the two. This dissertation is a collection of studies applying state-space modeling to conceptualize and estimate novel phenotypic constructs for use in psychiatric research and further biometrical genetic analysis. The aims are to: (1) relate control theoretic concepts to health-related phenotypes; (2) design statistical models that formally define those phenotypes; (3) estimate individual phenotypic values from time series data; (4) consider hierarchical …

Estimating Response Status In Sequential Multiple Assignment (Smar)-Like Trials, Keighly Bradbrook

Theses and Dissertations

Sequential, multiple assignment, randomized trials (SMARTs) allow investigators to develop and compare experimental treatment regimens in which individuals are successively randomized to different treatments based on some set of predetermined rules. The rules used to make decisions on when and how to switch treatments are based on a chosen set of tailoring variables. Although not always true, intermediate response is commonly used as the primary tailoring variable as it is often predictive of future treatment success. As such, successful implementation depends on identifying patients who respond to treatment, though in some situations such mechanisms may not exist. Further, patient-level covariates …

The Analysis Of Neural Heterogeneity Through Mathematical And Statistical Methods, Kyle Wendling

Theses and Dissertations

Diversity of intrinsic neural attributes and network connections is known to exist in many areas of the brain and is thought to significantly affect neural coding. Recent theoretical and experimental work has argued that in uncoupled networks, coding is most accurate at intermediate levels of heterogeneity. I explore this phenomenon through two distinct approaches: a theoretical mathematical modeling approach and a data-driven statistical modeling approach.

Through the mathematical approach, I examine firing rate heterogeneity in a feedforward network of stochastic neural oscillators utilizing a high-dimensional model. The firing rate heterogeneity stems from two sources: intrinsic (different individual cells) and network …

Sex And Age Differences In Prevalence And Risk Factors For Prediabetes In Mexican-Americans, Kristina Vatcheva, Belinda M. Reininger, Susan P. Fisher-Hoch, Joseph B. Mccormick

School of Mathematical & Statistical Sciences Faculty Publications

AIMS:

Over 1/3 of Americans have prediabetes, while 9.4% have type 2 diabetes. The aim of our study was to estimate the prevalence of prediabetes in Mexican Americans, with known 28.2% prevalence of type 2 diabetes, by age and sex and to identify critical socio-demographic and clinical factors associated with prediabetes.

METHODS:

Data were collected between 2004 and 2017 from the Cameron County Hispanic Cohort in Texas. Weighted crude and sex- and age- stratified prevalences were calculated. Survey weighted logistic regression analyses were conducted to identify risk factors for prediabetes.

RESULTS:

The prevalence of prediabetes (32%) was slightly higher than …

Imputation Of Missing Data From Time-Lapse Cameras Used In Recreational Fishing Surveys, Ebenezer Afrifa-Yamoah, Stephen M. Taylor, Aiden Fisher, Ute Mueller

Research outputs 2014 to 2021

While remote camera surveys have the potential to improve the accuracy of recreational fishing estimates, missing data are common and require robust analytical techniques to impute. Time-lapse cameras are being used in Western Australia to monitor recreational boating activities, but outages have occurred. Generalized linear mixed effect models formulated in a fully conditional specification multiple imputation framework were used to reconstruct missing data, with climatic and some temporal classifications as covariates. Using a complete 12-month camera record of hourly counts of recreational powerboat retrievals, data were simulated based on ten observed camera outage patterns, with a missing proportion of between …

Contemporary Epidemiology Of Rising Atrial Septal Defect Trends Across Usa 1991–2016: A Combined Ecological Geospatiotemporal And Causal Inferential Study, Albert Stuart Reece, Gary Kenneth Hulse

Research outputs 2014 to 2021

© 2020, The Author(s). Background: Cardiovascular anomalies are the largest group of congenital anomalies and the major cause of death in young children, with various data linking rising atrial septal defect incidence (ASDI) with prenatal cannabis exposure. Objectives / Hypotheses. Is cannabis associated with ASDI in USA? Is this relationship causal? Methods: Geospatiotemporal cohort study, 1991–2016. Census populations of adults, babies, congenital anomalies, income and ethnicity. Drug exposure data on cigarettes, alcohol abuse, past month cannabis use, analgesia abuse and cocaine taken from National Survey of Drug Use and Health (78.9% response rate). Cannabinoid concentrations from Drug Enforcement Agency. Inverse …

Modelling Interactions Among Offenders: A Latent Space Approach For Interdependent Ego-Networks, Isabella Gollini, Alberto Caimo, Paolo Campana

Articles

Illegal markets are notoriously difficult to study. Police data offer an increasingly exploited source of evidence. However, their secondary nature poses challenges for researchers. A key issue is that researchers often have to deal with two sets of actors: targeted and non-targeted. This work develops a latent space model for interdependent ego-networks purposely created to deal with the targeted nature of police evidence. By treating targeted offenders as egos and their contacts as alters, the model (a) leverages on the full information available and (b) mirrors the specificity of the data collection strategy. The paper then applies this approach to …

Aggregate Loss Model With Poisson-Tweedie Loss Frequency, Si Chen

Theses and Dissertations (Comprehensive)

The aggregate loss model has applications in various areas such as financial risk management and actuarial science. The aggregate loss is the summation of all random losses occurred in a period, and it is governed by both the loss severity and the loss frequency. While the impact of the loss severity on aggregate loss is well studied, less focus is paid on the influence of loss frequency on aggregate loss, which motivates our study. In this thesis, we enrich the aggregate loss framework by introducing the Poisson-Tweedie distribution as a candidate for modelling loss frequency, prove the closedness of Poisson-Tweedie …