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
ارتباط بین روابط سیاسی و افشای مسئولیت پذیری اجتماعی شرکت
بیتا دلنواز اصغری - مهنا پیرایه جو - نیما رضااوغلی سقا - مائده خاکسار
آیندهپژوهی زنجیره تأمین بینالمللی در عصر هوش مصنوعی: چشماندازی دادهمحور به تأمین و خرید جهانی
اکرم معصومی دهقی - الهام گرک یراق - محمد علی جان نثاریان لادانی - روح اله جزینی درچه
مروری بر ترجمه زبان های ناشناخته یا باستانی با استفاده از یادگیری عمیق
علی عبدالعظیمی - سید حسن مرتضوی
بررسی تاثیر کیفیت خدمات، ارزش درک شده و تصویر شرکت بر رویکرد نگرشی مشتریان در بانکداری
امیر محمدپور - یاسین فخیم عبدالهی - محمد همت زاده
DDQN-Learning of Hill-Type Musculoskeletal Arm Model for Elbow Motor Control
Mohammad-Reza Sayyed Noorani - Abbas Jafarpour Mahalleh - Kimiya Khojand
تأثیر حسابداری منابع انسانی بر عملکرد مالی بانک قرض الحسنه مهر ایران
بهروز امیدی
مدیریت زنجیره تأمین پایدار، اقتصادهای نوظهور، فناوری بلاکچین، دادههای مکانی، شفافیت، ردیابی و اعتماد اجتماعی
علیرضا خرمی
نقش فناوری بلاکچین در ارتقای شفافیت مالی و پیشگیری از تقلبهای حسابداری
محمدرضا پورعلی - شادی محمدی
مکان یابی ایستگاههای آتشنشانی با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات
مهدی عزیزمحمدی - سید محسن میرحسینی - آرش شعبانی
هیدروژل ژل شونده آنزیمی بر پایه ژلاتین برای استفاده در کاربردهای مهندسی بافت
وحیده ابراهیمی بختور - علی برادر خوش فطرت - الهام دهقانی
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2