Change Detection in Multivariate Data: Likelihood and Detectability LossGiacomo Boracchi
Talk at IBM TJ Watson, Giacomo Boracchi
Abstract
We address the problem of detecting changes in multivariate data, and we investigate the intrinsic difficulty that change-detection methods have to face when the data dimension scales. In particular, we consider algorithms that compute at first the data log-likelihood, and then detect changes by comparing the distribution of this latter over different time windows / portions of the dataset. Despite this approach constitutes the frame of several change-detection methods, its effectiveness when data dimension scales has never been investigated, which is indeed the goal of our research.
We show that the magnitude of the change can be naturally measured by the symmetric Kullback-Leibler divergence between the pre- and post-change distributions, and that the detectability of changes of a given magnitude worsens when the data dimension increases. This problem, which we refer to as "detectability loss", is due to the linear relationship between the variance of the log-likelihood and the data dimension.
We analytically derive the detectability loss on Gaussian-distributed data, and empirically demonstrate that this problem holds also in real-world datasets, where it can be harmful even at low data-dimensions. We finally discuss few implications of detectability loss, illustrating as a case study the detection of defects in SEM images of nanofibers by means of anomaly-detection algorithms based on sparse representations.
Change Detection in Multivariate Data: Likelihood and Detectability LossGiacomo Boracchi
Talk at IBM TJ Watson, Giacomo Boracchi
Abstract
We address the problem of detecting changes in multivariate data, and we investigate the intrinsic difficulty that change-detection methods have to face when the data dimension scales. In particular, we consider algorithms that compute at first the data log-likelihood, and then detect changes by comparing the distribution of this latter over different time windows / portions of the dataset. Despite this approach constitutes the frame of several change-detection methods, its effectiveness when data dimension scales has never been investigated, which is indeed the goal of our research.
We show that the magnitude of the change can be naturally measured by the symmetric Kullback-Leibler divergence between the pre- and post-change distributions, and that the detectability of changes of a given magnitude worsens when the data dimension increases. This problem, which we refer to as "detectability loss", is due to the linear relationship between the variance of the log-likelihood and the data dimension.
We analytically derive the detectability loss on Gaussian-distributed data, and empirically demonstrate that this problem holds also in real-world datasets, where it can be harmful even at low data-dimensions. We finally discuss few implications of detectability loss, illustrating as a case study the detection of defects in SEM images of nanofibers by means of anomaly-detection algorithms based on sparse representations.
Learning In Nonstationary Environments: Perspectives And Applications. Part1:...Giacomo Boracchi
Tutorial given by Giacomo Boracchi (Politecnico di Milano) and Gregory Ditzler (Univerity of Arizona) at IEEE SSCI 2015, Capetown, South Africa, December 2015
Abstract
Many machine learning techniques make the assumption that training and testing data are sampled from the same probability distribution. Unfortunately, in an increasing number of real-world learning scenarios data arrive in a stream, and the probabilistic properties of the data generating process might be changing with time, violating the above assumption. Any algorithm or model that does not account for such change is almost certainly going to fail when data are sampled from a drifting or changing distribution, i.e, non stationary environment (NSE).
The problem of learning in NSE has drawn much attention in the last few years, particularly, in the classification literature where the problem is typically referred to as learning under concept drift. Learning in NSE is a challenging problem because concept drift occurs unpredictably, and may change the data generating process into an unforeseen state. The literature boasts algorithms for learning in NSE, which can be though divided in two main learning strategies: (a) undergoing continuous adaptation to match the recent concept (passive approach), or (b) steadily monitoring the data stream to detect concept drift and eventually react (active approaches).
B2C SEO Smarts
This session reviews SEO specific to B2C sites: e-commerce, lead generation and content publishing. Speaker, Jessica Bowman will dive into what holds sites back, how to identify and go after low hanging fruit, optimizing non-html files, link building and more.
* Jessica Bowman, CEO, SEOinhouse.com
Revista Frunza a Asociației Medisprof a luat naștere ca urmare a nevoii de comunicare intre specialiștii clinicii Medisprof și pacienți. In revista veți regăsi articole legate de activitățile Asociației si partenerilor ei și articole din domeniul radioterapiei, nutriției, psihologiei.
Partenerii oficiali ai Revistei Frunza:
Roche Romania
Oncompass GMBH
Farmacia Vinca
Primul program medical integrativ de sanatate, nutritie si frumusete din Romania
https://www.facebook.com/groups/goodlife.bioterramed/
https://www.facebook.com/CentrulMedicalBioTerraMed/
Termenul eugenie, ca practică și domeniu de studiu, a fost inventat către Francis Galton în 1883, bazându-se pe opera vărului său, Charles Darwin, genetica mendeliană și teoriile lui August Weismann (teoria plasmei germenilor, conform căreia informația ereditară este transmisă numai de celulele germinale din gonade (ovare și testicule), nu de celule somatice) . Galton a definit eugenismul drept "studiul tuturor agenților aflați sub control uman care pot îmbunătăți sau afecta calitatea rasială a generațiilor viitoare". Eugenia a fost descrisă ulterior ca o mișcare socială de îmbunătățire a speciei umane prin utilizarea tehnologiei. Termenul are o puternică valență negativă datorită conotațiilor sale istorice legate de programele selective de reproducere, taberele de concentrare, și experimentele medicale și exterminările în masă promovate de regimul nazist al Germaniei în al doilea război mondial.
DOI: 10.13140/RG.2.2.34224.40962
Learning In Nonstationary Environments: Perspectives And Applications. Part1:...Giacomo Boracchi
Tutorial given by Giacomo Boracchi (Politecnico di Milano) and Gregory Ditzler (Univerity of Arizona) at IEEE SSCI 2015, Capetown, South Africa, December 2015
Abstract
Many machine learning techniques make the assumption that training and testing data are sampled from the same probability distribution. Unfortunately, in an increasing number of real-world learning scenarios data arrive in a stream, and the probabilistic properties of the data generating process might be changing with time, violating the above assumption. Any algorithm or model that does not account for such change is almost certainly going to fail when data are sampled from a drifting or changing distribution, i.e, non stationary environment (NSE).
The problem of learning in NSE has drawn much attention in the last few years, particularly, in the classification literature where the problem is typically referred to as learning under concept drift. Learning in NSE is a challenging problem because concept drift occurs unpredictably, and may change the data generating process into an unforeseen state. The literature boasts algorithms for learning in NSE, which can be though divided in two main learning strategies: (a) undergoing continuous adaptation to match the recent concept (passive approach), or (b) steadily monitoring the data stream to detect concept drift and eventually react (active approaches).
B2C SEO Smarts
This session reviews SEO specific to B2C sites: e-commerce, lead generation and content publishing. Speaker, Jessica Bowman will dive into what holds sites back, how to identify and go after low hanging fruit, optimizing non-html files, link building and more.
* Jessica Bowman, CEO, SEOinhouse.com
Revista Frunza a Asociației Medisprof a luat naștere ca urmare a nevoii de comunicare intre specialiștii clinicii Medisprof și pacienți. In revista veți regăsi articole legate de activitățile Asociației si partenerilor ei și articole din domeniul radioterapiei, nutriției, psihologiei.
Partenerii oficiali ai Revistei Frunza:
Roche Romania
Oncompass GMBH
Farmacia Vinca
Primul program medical integrativ de sanatate, nutritie si frumusete din Romania
https://www.facebook.com/groups/goodlife.bioterramed/
https://www.facebook.com/CentrulMedicalBioTerraMed/
Termenul eugenie, ca practică și domeniu de studiu, a fost inventat către Francis Galton în 1883, bazându-se pe opera vărului său, Charles Darwin, genetica mendeliană și teoriile lui August Weismann (teoria plasmei germenilor, conform căreia informația ereditară este transmisă numai de celulele germinale din gonade (ovare și testicule), nu de celule somatice) . Galton a definit eugenismul drept "studiul tuturor agenților aflați sub control uman care pot îmbunătăți sau afecta calitatea rasială a generațiilor viitoare". Eugenia a fost descrisă ulterior ca o mișcare socială de îmbunătățire a speciei umane prin utilizarea tehnologiei. Termenul are o puternică valență negativă datorită conotațiilor sale istorice legate de programele selective de reproducere, taberele de concentrare, și experimentele medicale și exterminările în masă promovate de regimul nazist al Germaniei în al doilea război mondial.
DOI: 10.13140/RG.2.2.34224.40962
Comunicarea trebuie să fie: - Deschisă și completă, adaptată nevoilor copilului și particularităților sale de dezvoltare; - Bazată pe demnitate și respect (medicii şi personalul medical ascultă pacientul și iau în considerare nevoile și preferințele sale în luarea deciziei privind planul de îngrijire a sănătăţii); - Construită pe participare - pacienții și familiile lor sunt încurajați să participe la actul medical și la procesul de luare a deciziilor pe care acesta îl presupune; - Realizată prin colaborare: personalul medical, pacienții și familiile acestora, precum și personalul administrativ colaborează pentru realizarea unui act medical de înaltă calitate, eficacitate și eficiență. Comunicarea adecvată cu pacienții și familiile acestora are scopul de a transmite un mesaj, dar și de a stabili o legătură cu pediatrul şi personalul medical, pornind de la valorile primordiale ale profesiei medicale - dorința de a ajuta atât la oferirea unei îngrijiri medicale de înaltă calitate, cât și la suportul moral şi psihologic oferit celor care suferă. În departamentele pediatrice, unde pacienții sunt copii, este important ca mediul și materialele utilizate să faciliteze comunicarea cu copiii, acestea fiind adaptate la înţelegerea şi nevoile lor. Pe lângă comunicarea verbală și nonverbală, în comunicarea pediatrică se pot utiliza următoarele strategii: jocurile, marionetele, păpușile, cărțile, jucăriile, imaginile și activitățile cu caracter ludic, acestea contribuind la eliberarea de stres și scăderea anxietății.
1. Consilierul psihologic în
era post genomică.
Soluţii interdisciplinare pentru
consilierea genetică în Romania
Prof. univ. dr. Daniel DAVID
Asist. univ. drd. Ramona MOLDOVAN
Conf. univ. dr. Alina RUSU
www.clinicalpsychology.ro
2. Ce este consilierea genetică? (AJHG, 1975)
Consilierea genetică este un proces de comunicare în cadrul căruia
sunt abordate ocurenţa sau riscul ocurenţei unei afecţiuni genetice
la un individ sau într-o familie.
(1) clarificarea informaţiilor medicale (diagnostic, cauză, cursul
probabil al afecţiunii şi alternative de tratament sau
management al afecţiunii);
(2) estimarea măsurii în care ereditatea contribuie la apariţia
afecţiunii şi a riscului de recurenţă;
(3) cunoaşterea şi înţelegerea opţiunilor în cazul bolii sau a riscului
apariţiei sau recurenţei bolii;
(4) alegerea unei opţiuni care să fie în concordanţă cu riscurile
percepute şi scopurile familiei;
(5) managementul afecţiunii la persoanele afectate sau la membrii
familiei şi/sau managementul situaţiei în care riscul recurenţei
acelei afecţiuni este posibil.
3. Consilierea genetică = intervenţie în sănătate şi boală
→ managementul acelor tulburări care implică factori
genetici în etiopatogeneză (ereditari sau nu)
→ managementul nu vizează diagnosticul şi tratamentul
medical al tulburărilor ci adaptarea şi copingul la boală
→ intervenţia în sănătate vizează cunoaşterea şi
managementul psihologic al riscului de a dezvolta
tulburări care implică factori genetici în
etiopatogeneză
4. Cine apelează la servicii de consiliere
genetică?
I. Clientul are o tulburare genetică asociată cu una
sau mai multe tulburări psihice / psihoemoţionale /
de comportament
II. Clientul are o tulburare genetică identificată iar
problema este asociată cu riscul transmiterii
acestei tulburări la copii
III. Clientul nu are o tulburare genetică dar problema
este asociată cu riscul de a dezvolta o tulburare
genetică
IV. Clientul nu are o tulburare genetică dar problema
este asociată cu riscul de a transmite copiilor o
tulburare genetică
V. Clientul nu are o tulburare genetică, problema fiind
asociată cu riscul altora de a transmite sau de a
5. Când se poate apela la consiliere
genetică?
• Pre test
– Screening al membrilor familiei
– Vizită premaritală
– Vizită prenatală
• Post test
– Informare cu privire la diagnostic
– Comunicarea rezultatelor testului
– Retrospectivă în cazul unei sarcini pierdute
6. Rolul consilierii genetice
• Educare / Informare
• Clarificarea informaţiilor pe care pacientul
le are deja
• Facilitarea luării deciziei
• Pregătirea pentru aflarea diagnosticului
• Reducerea distresului emoţional
→ Tulburarea genetică = eveniment activator
7. Consilierea genetică în lume
- primul program de formare în consiliere genetică:
SUA 1969, Europa 1992
- începând cu 1993 profesia de consilier genetic este
certificată şi legiferată
- în prezent există aprox. 40 de programe masterale în
consiliere genetică acreditate
- pentru a oferi un serviciu de consiliere genetică
optim, este nevoie de aproximativ 2 consilieri la 1
milion de indivizi (NSGC, 2008)
- la ora actuală există mai puţin de 3000 de consilieri
genetici în total, la nivel global (NSGC, 2008); oficial,
pe continentul african există un singur consilier
genetic atestat!
8. Formarea consilierului genetic (ABGC)
• Studii postuniversitare acreditate
• Curricula trebuie să includă obligatoriu: (1) elemente
de genetică umană; (2) metode avansate de cercetare;
(3) principiile sănătăţii publice şi ale serviciilor de
sănătate publică; (4) aspecte etice şi juridice; (5) teorii
şi tehnici de consiliere psihologică şi (6) tehnici de
predare şi comunicare.
• Practică clinică supervizată pentru 50 de cazuri
• Scrisori de recomandare
9. MASTER ÎN
“CONSILIERE GENETICĂ”
Universitatea Babeş-Bolyai
Universitatea de Medicină şi Farmacie Iuliu Haţieganu
Directori: Prof. univ. dr. Daniel David - UBB
Prof. univ. dr. Victor Pop - UMF
Coordonator executiv: Conf. univ. dr. Alina Rusu
10. Cui se adresează?
• celor care doresc să obţină competenţe în consiliere
genetică
• licenţiaţilor în psihologie, medicină, biologie,
asistenţă medicală şi asistenţă socială dar şi altor
licenţiaţi, interesaţi de optimizarea stării de
sănătate şi managementul patologiei pentru tulburări
care implică mecanisme genetice şi/sau ereditare.
• pot beneficia de acest Master psihologii clinicieni,
consilierii psihologici şi psihoterapeuţii deja atestaţi
de Colegiul Psihologilor din România, care, prin acest
Masterat, pot dobândi competenţe suplimentare în
consiliere genetică pentru a le optimizarii şi să le
11. Condiţii de eligibilitate
Absolvenţi cu diplomă de licenţă în
psihologie sau în alte domenii (ştiinţe) în care
consilierea genetică este relevantă.
Criterii de admitere
20% media de licenţă +
80% interviu pe baza unui referat de
maximum 4 pagini, pe o temă relevantă
pentru tematica Masterului.
12. Număr de locuri
15 de locuri bugetate şi
25 de locuri cu taxă
Durată
4 semestre (2 ani)
Programul va fi riguros, dar flexibil, pentru a fi
convenabil celor care lucrează.
Perioada de inscriere: 31 august – 5 septembrie
Perioada de examen: 8 -9 septembrie
13. Curriculum
Semestrul I
• Psihologie clinică şi psihoterapii individuale şi de grup
• Metode avansate de cercetare
• Genetica fundamentală
• Genetica populaţiilor umane
• Practică
Semestrul II
• Consiliere în tulburarile genetice I
• Noţiuni aprofundate de psihiatrie
• Citogenetică si patologie cromozomială
• Genetică moleculară şi bolile ereditare
• Practică II
Semestrul III
• Consiliere în tulburarile genetice II
• Psihologie evoluţionistă
• Patologie genetică multifactorială
• Testarea genetică şi evaluarea riscului genetic
• Practică III
Semestrul IV
• Etica în consilierea genetică
• Curs opţional I
• Curs opţional II
14. Bibliografie orientativă
David D., Benga O., Rusu A.S. (2007).
Fundamente de psihologie evoluţionistă şi
consiliere genetică. Integrări ale psihologiei şi
biologiei. Editura Polirom. Iaşi.
www.eurogenetest.org (colaborator: vicepresedinte
EuroGenTest Society, Dr. Domenico Coviello).
15. Înscriere şi informaţii
Facultatea de Psihologie şi Ştiinţe ale Educaţiei
str. Republicii nr. 37, Cluj-Napoca, 400015
tel: 0264 590967 sau 0264 434141
Orar cu publicul: 09:00 - 13:00
Alte informaţii privind procedurile de înscriere şi admitere:
www.clinicalpsychology.ro şi
clinica@psychology.ro.