Please wait ...
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
تأثیر هوش مصنوعی بر طراحی ارگونومیک محیط کار: بررسی الگوریتمهای یادگیری ماشین و ایمنی تولید فولاد
معراج جلیلی - پوریا علیمرادی - فرید نصیریان
Investigating a Real-time sEMG-based Approaches for Grasping Recognition
Monire Ameri Haftador - Ali Akbari - Mehran Jahed
مروری بر نظام مسئله پیشبینی محبوبیت اخبار و الگوریتمهای ارائه شده برای آن
مجتبی ولی پور - مجید عبدالرزاق نژاد
ارتباط بین رفتار سرمایه گذاری و خطر سقوط قیمت سهام
بیتا دلنواز اصغری - لیلا محمدی - بهنام رنجبرالوار - مهدی پورعلی
Added value of synthetic T1/T2-weighted MR images in the segmentation and staging of meningioma
Masoud Noroozi - Sayna Jamaati - Peyman Sharifian - Mahsa Karbasi - Esmaeil Gharepapagh - Alireza Karimian - Hossein Arabi - Sahar Rezaei
بررسی تاثیر ارزش ویژه برند بر هوشمندسازی رفتار تبلیغاتی مصرفکنندگان موبایل با نقش میانجی گری عشق به برند(مطالعه موردی: برند سامسونگ)
زهرا علی میرزائی - حسین بوداقی
چیستی و چگونگی شناسایی انجمنها در شبکههای اجتماعی
غزاله حاجی آبادی - مجید عبدالرزاق نژاد
Evaluation of Primary Stability of Dental Implants in Synthetic and Natural Bone A Comparative Study
Mahdi Farrokhi Kashtiban - Gholamreza Rouhi
Deep Learning and Fuzzy Entropy in Parkinson's Diagnosis: a Framework Based on Task-Based EEG Signals
Amir Hossein Tajarrod - Tania Hossein Khani - َAsghar Zarei - Mousa Shamsi
مدلسازی عددی اندرکنش آکوستیک - سیال برای بهبود کیفیت اختلاط در میکروکانال سامانههای زیستی
رسول عدلی بیله سوار - فرهاد صادق مغانلو - محمد وجدی حکم آباد
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0