چهارشنبه 28 آبان 1404

ریاضیدانان سیستمی نوین برای تفسیر دقیق‌تر واقعیت ایجاد کردند

تیم جهانی متشکل از ریاضیدانان و آماردانان به رهبری تائه‌هو کیم، استادیار ریاضیات در دانشگاه لی‌های آمریکا، روشی کاملاً تازه در زمینه مدل‌سازی پیش‌بینی ارائه کرده‌اند که می‌تواند دقت پیش‌بینی‌ها را در حوزه‌های پزشکی، زیست‌شناسی، علوم اجتماعی و بسیاری از زمینه‌های دیگر به سطوح حیرت‌انگیزی ارتقاء دهد.
 
به گفته ایتنا و به نقل از سای‌تک‌دیلی، این روش که با نام «پیش‌بین حداکثر هم‌نوایی خطی» یا به اختصار MALP شناخته می‌شود، با بهینه‌سازی ضریب همبستگی هم‌نوایی (CCC) کار می‌کند؛ این معیار دقیق به ما نشان می‌دهد که داده‌ها تا چه اندازه در نمودار پراکندگی پیش‌بینی در برابر واقعیت، نزدیک به خط ۴۵ درجه قرار دارند.
 
بر مبنای این روش، ضریب همبستگی هم‌نوایی، دقت (نزدیکی به خط مرجع) و همچنین پراکندگی کم (فشردگی نقاط) را به‌طور همزمان مورد ارزیابی قرار می‌دهد.
 
در مقایسه، روش‌های سنتی مانند کمترین مربعات عموماً بر روی کاهش میانگین خطا تمرکز دارند و ممکن است حتی در مواقعی که پیش‌بینی‌ها به‌طور سیستماتیک بیشتر یا کمتر از مقدار واقعی باشند، خطای میانگین پایینی را نشان دهند.
 
تائه‌هو کیم اظهار می‌دارد: «گاهی صرف نزدیک بودن کافی نیست؛ ما می‌خواهیم پیش‌بینی‌مان بیشترین هم‌نوایی را با مقدار واقعی داشته باشد.»

او ادامه می‌دهد: «بهتر است هم‌نوایی را با نگاه به نمودار پراکندگی تجسم کنیم؛ اگر نقاط دقیقاً بر روی خط ۴۵ درجه یا بسیار نزدیک به آن قرار داشته باشند، می‌توانیم اینگونه نتیجه‌گیری کنیم که پیش‌بینی ما واقعاً هم‌نوا است».
 
شایان ذکر است که بسیاری از افراد به محض شنیدن «هم‌نوایی»، بلافاصله یاد ضریب همبستگی پیرسون می‌افتند که در دوره‌های ابتدایی آمار تدریس می‌شود.
 
این ضریب به‌خوبی قدرت و جهت رابطه خطی را نشان می‌دهد، اما نمی‌تواند مشخص کند که آیا خط رگرسیون دقیقا شیب ۴۵ درجه دارد یا خیر. کیم در این رابطه مثال می‌زند: «ممکن است شیب خط ۷۵ درجه باشد و همچنان ضریب پیرسون نزدیک به یک باشد، اما این به معنای هم‌نوایی واقعی نیست».
 
به همین دلیل، پژوهشگران از ضریب همبستگی هم‌نوایی استفاده کرده‌اند که در سال ۱۹۸۹ توسط لین لیک‌چینگ، آمارشناس چینی ارائه شد و به‌طور خاص برای سنجش انحراف از خط ۴۵ درجه طراحی شده است. MALP نخستین پیش‌بینی‌ای است که به‌طور خاص برای به حداکثر رساندن این ضریب ایجاد شده است.
 
برای نشان دادن کارایی این روش، تیم تحقیق از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و داده‌های واقعی بهره گرفت. در یک مطالعه چشم‌پزشکی، آن‌ها داده‌های دستگاه قدیمی Stratus OCT را با استفاده از دستگاه جدید Cirrus OCT پیش‌بینی کردند.
 
از آنجایی که کلینیک‌ها در حال انتقال به سیستم جدید هستند، پزشکان به روشی ایمن برای تبدیل اندازه‌گیری‌ها نیاز دارند تا پیوستگی داده‌های بیمار در طول زمان حفظ شود.

پژوهشگران با استفاده از اسکن‌های باکیفیت از ۲۶ چشم چپ و ۳۰ چشم راست نشان دادند که MALP می‌تواند مقادیر Stratus را به شکل چشمگیر دقیق‌تری نسبت به روش کمترین مربعات تخمین بزند؛ هرچند روش سنتی در کاهش میانگین خطای مطلق کمی بهتر عمل کرد. این تفاوت به‌خوبی توازن میان «دقت» و «هم‌نوایی» را نمایان می‌سازد.
 
نتیجه‌ای مشابه در تحلیل مجموعه‌داده چربی بدن ۲۵۲ بزرگسال حاصل شد. اندازه‌گیری مستقیم چربی بدن (مثلاً با وزن‌کشی زیر آب) دقیق اما پرهزینه است، بنابراین معمولاً از قد، وزن، دور شکم و سایر اندازه‌گیری‌های ساده برای تخمین استفاده می‌شود.
 
در این پژوهش نیز MALP توانست درصد چربی واقعی را با هم‌نوایی به مراتب بالاتری پیش‌بینی کند، در حالی که روش کمترین مربعات تنها خطای میانگین را کمی کمتر ساخت.
 
کارشناسان تأکید می‌کنند که انتخاب بین MALP و روش‌های کلاسیک کاملاً به هدف پروژه بستگی دارد.

اگر هدف صرفاً کاهش خطای میانگین باشد، روش‌های سنتی همچنان موثر و کارا هستند؛ اما در صورتی که نیاز به پیش‌بینی‌هایی باشد که واقعاً به مقدار واقعی نزدیک باشند، MALP گزینه برتر خواهد بود.
 
کیم در انتها می‌گوید: «ما هنوز در چهارچوب پیش‌بین‌های خطی هستیم، اما این چهارچوب به اندازه‌ای وسیع است که در عمل می‌تواند در بسیاری از زمینه‌ها مورد استفاده قرار گیرد. گام بعدی ما حذف محدودیت خطی بودن و دستیابی به «پیش‌بین حداکثر هم‌نوایی عمومی» است؛ در آن صورت می‌توانیم به‌راستی بگوییم که آینده را نه تنها نزدیک، بلکه دقیقاً همان‌گونه که هست پیش‌بینی خواهیم کرد».

آخرین اخبار

داستان یک شایعه پر سروصدا در بازار میوه

```html بر اساس گزارش خبرآنلاین، اتحادیه بارفروشان تهران شایعه‌ای مبنی...

آغاز ثبت‌نام آزمون استخدامی نیروی خدماتی آموزش و پرورش

وزارت آموزش و پرورش برای جبران کمبود نیروی خدماتی...

گشت‌زنی نتانیاهو و وزیر دفاعش در خاک سوریه

بر اساس گزارش خبرآنلاین، سازمان رادیو و تلویزیون رژیم...

تخصیص ۷۰ هزار تن میلگرد به طرح‌های مسکن حمایتی

وزارت راه و شهرسازی در راستای اجرای قانون جهش...

تأثیر اساسی عربستان بر آیندهٔ تعاملات ایران و ایالات متحده

در آغازین مرحله، دولت ایران پیام رسمی خود را...

خروج نزدیک به ۱.۵ میلیون خارجی از داخل کشور

آفتاب‌‌نیوز : اسکندر مومنی در عصر روز...

هیچ‌گونه بریدن درختان در محدوده موزه فرش ایران صورت نگرفته است

بر اساس گزارش ایلنا، روابط عمومی اداره‌کل میراث فرهنگی،...

آیا چین در ایران اقدام به ساخت مسکن اجاره‌ای می‌کند؟

پس از ناکامی در استفاده از تکنولوژی چینی برای...

یافته‌های یک مطالعه درباره مدیریت بهینه منابع آبی در کشور

براساس گزارش خبرگزاری مهر و به نقل از دانشگاه...

کوشش برای تفکیک اینستاگرام و واتس‌اپ ناموفق بود

شرکت «متا پلتفرمز» در مواجهه با کوشش‌های دولت ایالات...

شناسایی یک کارگاه تازه برای تولید ستاره‌ها!

به گزارش خبرگزاری مهر و بر اساس اطلاعات منتشرشده...

تیک‌تاک به کاربران امکان مدیریت نمایش محتوای مبتنی بر هوش مصنوعی را می‌دهد

تیک‌تاک به تازگی امکان جدیدی را برای کاربران فراهم...

وزیر کشور: امنیت در وضعیت خوبی قرار دارد

وزیر کشور امنیت کشور را در مقایسه با سال...

مناسب‌ترین راهنمایی برای انتخاب سیستم‌های گرمایشی در فصل زمستان

پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) :     همزمان...

آموزش مهارت‌های زندگی از طریق بازی به دانش‌آموزان

مدیرکل اداره امور تربیتی، مشاوره و حفاظت در برابر...

نیک‌فر: برای شکل‌گیری اتحاد مقدس، صمیمیت و صداقت مسئولان با مردم الزام‌آور است

```html نماینده سابق مجلس بر اهمیت تقویت همبستگی داخلی و...

وضعیت تازه‌ قیمتی طلا و سکه در ۲۸ آبان‌ماه ۱۴۰۴/ سکه دوباره از رکورد قبلی خود عبور کرد

طبق اطلاعات منتشر شده از خبرگزاری خبرآنلاین، نتیجه‌گیری از...

بزرگ‌ترین چالش‌های پیش روی دارندگان کسب‌وکارهای خانگی کدامند؟

```html بر اساس بیانیه ستاد ساماندهی و حمایت از شاغل...

عکسی دیده نشده از شهید شادمانی در کنار رهبرانقلاب

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین به نقل از پایگاه اطلاع رسانی...

دلایل تأثیر نوآوری‌های AI گوگل بر آینده فناوری چیست؟

گوگل با بهره‌گیری از هوش مصنوعی پیشرفته‌اش، به‌ویژه مدل...

۴ علامت غیرمعمول سرطان که نباید به آسانی از کنارشان عبور کنید

بسیاری از موارد سرطان از طریق برخی علائم خاص...

ربات‌های سوئیسی انرژی نوینی به باتری‌های برقی می‌بخشند

تحقیقات صورت‌گرفته توسط پژوهشگران سوئیسی در پروژه‌ای تحت عنوان...

پیاده‌سازی برنامه مقابله با خودروهای دارای تغییر شکل در مازندران

ایسنا/مازندران رئیس پلیس راهور فراجا در استان مازندران از...

غریب‌آبادی: هیچ گفتگوهای سری با آژانس برگزار نکرده‌ایم

به نقل از خبرآنلاین، «کاظم غریب‌آبادی» معاون حقوقی و...

تبلیغات متنی