Este artículo propone una metodología para descubrir patrones en datos climatológicos, particularmente temperaturas y precipitación, observados en unidades políticas subnacionales, usando un algoritmo de clasificación automática (un árbol de decisión producido por el algoritmo C4.5). Por lo tanto, los patrones representan árboles de clasificación, en el supuesto de que: 1) cada unidad de división política contiene al menos una estación climatológica y 2) los periodos de registro de las estaciones son relativamente similares en duración y en sus años iniciales y finales. Se produce una serie de modelos de clasificación mediante el uso de diferentes subconjuntos de un conjunto de datos experimentales. Este conjunto de datos contiene información de 3606 estaciones climatológicas en México cuyos periodos de registro tienen diversas duraciones, años iniciales y finales. La variable objetivo (dependiente) en todos estos modelos es el nombre de la unidad política (es decir, el estado). Los predictores son 36 características mensuales por cada estación climatológica: 12 corresponden a una temperatura mínima, 12 a una temperatura máxima y 12 a la precipitación acumulada. También se usó la altitud como predictor adicional a los 36 mencionados, pero sólo para cuantificar su contribución adicional al modelado. Los resultados muestran que los árboles de clasificación son modelos eficaces para describir y representar los patrones no triviales que caracterizan a las unidades de división política, con base en sus temperaturas y precipitación mensual. Uno de los hallazgos destacables es que la precipitación acumulada de mayo es la característica con el mayor poder discriminatorio en esta tarea de caracterización, lo cual es consistente con el trasfondo teórico de la climatología mexicana. Además, los árboles de clasificación ofrecen alta expresividad a personas poco familiarizadas con aprendizaje automático. ABSTRACTThis article proposes a methodology to discover patterns in observed climatologic data, particularly temperatures and rainfall, in subnational political division units using an automatic classification algorithm (a decision tree produced by the C4.5 algorithm). Thus, the patterns represent classification trees, assuming that: (1) every political division unit contains at least one climatological station, and (2) the recording periods of the stations are relatively similar in duration and in their initial and ending years. A series of classification models are produced by using different subsets from an experimental dataset. This dataset contains information from 3606 climatological stations in Mexico with recording periods whose durations, initial and ending years are diverse. The target (dependent) variable in all these models is the name of the political unit (i.e., the state). The predictors are 36 monthly features per each climatological station: 12 features corresponding to a minimum temperature, 12 to a maximum temperature, and 12 to cumulative rainfall. The altitude feature is also used as one of the predicto...
RESUMENEn este trabajo se describe el uso de un software para detectar metástasis óseas en gammagramas cuyo funcionamiento está basado en un método cuantitativo. En la investigación se incluyeron cuarenta y tres gammagramas óseos de pacientes con cáncer de próstata, los cuales fueron previamente analizados visualmente por tres especialistas y su diagnóstico se tomó como referencia. Debido a que no todos los huesos de un paciente muestran los mismos tonos de gris, cada uno de los gammagramas se segmentó para su análisis en cuatro regiones: cráneo, hombros, tórax y pelvis. La segmentación se hizo con el fin de obtener intervalos de tonos de gris en cada una de las regiones empleando un proceso estadístico. Para ello se calcularon la media y la desviación estándar de cuatro muestras que contenían cada una cuarenta y tres regiones. Tomando en consideración los intervalos, siete colores fueron asignados a cada región. Mediante los colores fue posible diferenciar los casos sanos e infiltrados en cada región, lo que facilita el diagnóstico. Se muestran ejemplos de los resultados en cada una de las regiones.PALABRAS CLAVE: gammagrama óseo; metástasis óseas; cáncer de próstata; procesado digital de imágenes ABSTRACTThe use of software based on a quantitative method for detecting skeletal metastasis in bone scans is presented. Forty-three bone scans of patients with prostate cancer were previously analyzed visually by three specialists and their diagnosis were taken as a reference. Later, these scans were analyzed by segmenting them into four regions: skull, shoulders, chest, and pelvis. The segmentation was made to obtain intervals of gray levels for each of the regions using a statistical process. These values were found by calculating the mean and standard deviation of four samples containing each forty-three regions. Using these intervals, seven colors were assigned to each region. By means of the colors it is possible to differentiate healthy and infiltrated cases in each region, which may facilitate the diagnosis. Examples of results in each region are shown.
The aim of this paper is to show a technique to speed up the interpretation of bone scans in order to determine the presence of early bone metastasis. This is done using the gray levels histogram of the region of interest. The technique is intended to assist in the bone scans interpretation in order to provide a successful diagnosis. During the analysis, three types of histograms were observed on the regions of interest. If the histogram is narrow and shifted toward the origin, the bone scan is free of metastasis. If it is shifted to the right and slightly broadened, indicates the presence of a bone anomaly different from a metastasis. On the other hand, if the histogram is more broadened and shifted to the right, is suggests the presence of metastasis. This histogram is characterized by displaying small curls on the right side providing information about the metastatic disease stage, which could be low-amplitude peaks and have a short length, if the metastasis is in early stage, or high-amplitude peaks and a long length, if is advanced. Finally, the analyzed region is displayed in false color considering the minimum gray levels observed in the histogram.
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