0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Multiclass ICU Length-of-Stay Prediction Using Tree-Based Machine Learning Techniques
Authors :
Mahyar Mohammadian
1
Somayeh Afrasiabi
2
1- School of Electrical and Computer Engineering, Shiraz University
2- School of Electrical and Computer Engineering, Shiraz University
Keywords :
multi-class prediction،ICU length of stay،CatBoost،MIMIC III،Area Under Curve
Abstract :
Accurate prediction of intensive care unit (ICU) length-of-stay (LOS) is essential for patient management and resource planning. This study compares four tree-based machine learning models—Random Forest, XGBoost, LightGBM, and CatBoost—for multiclass LOS prediction using the MIMIC-III database. A total of 42,306 ICU stays were processed with 17 physiologic variables and discretized into 10 ordered LOS classes. Models were evaluated using quadratic-weighted Cohen’s kappa (κ) and Mean Absolute Deviation (MAD) to capture ordinal agreement and temporal accuracy. CatBoost achieved the best performance (κ = 0.444, MAD = 124.66 hours), effectively predicting both short- and longstay patients, which are operationally critical. XGBoost and Random Forest provided intermediate results, while LightGBM showed lower temporal precision (MAD = 164.19 hours). The results demonstrate that CatBoost’s ordered boosting strategy and native handling of categorical variables enable robust, interpretable predictions suitable for clinical and operational decision-making. These findings highlight the potential of tree-based machine learning to transform ICU LOS prediction from a retrospective metric into a proactive, reliable and interpretable tool for optimizing patient flow, resource allocation and decision-making. The study provides a foundation for future improvements using richer time-series data, multimodal inputs, and multicenter validation.
Papers List
List of archived papers
نظریه بازی در کارآفرینی: مروری بر ادبیات
رعنا شهدآور - فاطمه اصدقی - فائزه فتحی
بررسی آینده چکهای تضمین شده در عصر متاورس
رضا آقاعباسی - طهورا گچی - مریم اعظم پور
استفاده از هوش مصنوعی در مدیریت منابع انسانی
مهدی محمدی امین - مهدی فرساد - هادی محمدی امین
کاربرد رویکرد بازیابی اطلاعات در تحلیل داده های بیماران دیابتی
زهرا محمدی فرد چینی بلاغ
Lightweight 3D U-Net for Robust Liver Segmentation in Multi-Institutional CT Datasets
Seyyed Mohammad Hosseini - Faeze Salahshour - Ahmadreza Sebzari - Masoomeh Safaei - Hossein Ghadiri Harvani
شناسایی اسکولیوز ستون فقرات در تصاویرX-ray با استفاده از MobileNetV2
محمدصادق بابایی
DDQN-Learning of Hill-Type Musculoskeletal Arm Model for Elbow Motor Control
Mohammad-Reza Sayyed Noorani - Abbas Jafarpour Mahalleh - Kimiya Khojand
بررسی تأثیر ابزارهای خلاق مبتنی بر هوش مصنوعی بر ایدهپردازی دانشجویان
ندا پرتونیا
چارچوب احراز هویت مبتنی بر بلاکچین برای حفظ حریم خصوصی کاربران در شبکههای مخابراتی
رضا دانش
DMAEMA-based photocrosslinkable hydrogels with injectable capabilities for smart drug delivery systems in implant infections
Fatemeh Haj Sadeghi - Vahid Haddadi Asl - Hanie Ahmadi
more
Samin Hamayesh - Version 42.4.1