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随机森林模型在分类与回归分析中的应用

应用昆虫学报 2013年第4期50卷 1190-1197页

作者：李欣海中国科学院动物研究所北京100101

随机森林(random forest)模型是由Breiman和Cutler在2001年提出的一种基于分类树的算法。它通过对大量分类树的汇总提高了模型的预测精度,是取代神经网络等传统机器学习方法的新的模型。随机森林的运算速度很快,在处理大数据时表现优异... 详细信息

随机森林(random forest)模型是由Breiman和Cutler在2001年提出的一种基于分类树的算法。它通过对大量分类树的汇总提高了模型的预测精度,是取代神经网络等传统机器学习方法的新的模型。随机森林的运算速度很快,在处理大数据时表现优异。随机森林不需要顾虑一般回归分析面临的多元共线性的问题,不用做变量选择。现有的随机森林软件包给出了所有变量的重要性。另外,随机森林便于计算变量的非线性作用,而且可以体现变量间的交互作用(interaction)。它对离群值也不敏感。本文通过3个案例,分别介绍了随机森林在昆虫种类的判别分析、有无数据的分析(取代逻辑斯蒂回归)和回归分析上的应用。案例的数据格式和R语言代码可为研究随机森林在分类与回归分析中的应用提供参考。

关键词：随机森林分类树判别分析回归机器学习

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朱鹮，从灭绝边缘重生的奇迹

2021年

主讲人：李欣海

朱鹮，从几十万只，到世界野生仅存的7只，到今天的5000多只，朱鹮的命运改变被称为世界奇迹。是什么改变着曾经的朱鹮和奇迹的朱鹮。2021年，恰逢朱鹮被“发现”40周年，让我们一起聆听他分享朱鹮四十年来，从濒临灭绝到重生腾飞的奇迹。

关键词：

来源：爱迪科森网上报告厅评论

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常用的生物统计方法及其R语言实现

应用昆虫学报 2021年第1期58卷 220-232页

作者：刘学聪李欣海中国科学院大学生命科学学院北京100049 中国科学院动物研究所北京100101

统计分析是科学研究中一个极其重要的环节。本文以昆虫学研究为实例,利用模拟数据,总结了14种常用的生物统计方法及其R语言实现,重点强调了如何根据科学问题和样本数据的具体情形选取合适的统计方法。这些统计方法包括可用于均值比较分... 详细信息

统计分析是科学研究中一个极其重要的环节。本文以昆虫学研究为实例,利用模拟数据,总结了14种常用的生物统计方法及其R语言实现,重点强调了如何根据科学问题和样本数据的具体情形选取合适的统计方法。这些统计方法包括可用于均值比较分析的符号检验、Wilcoxon符号秩检验、t-检验、Wilcoxon秩和检验、Kruskal-Wallis检验、Nemenyi检验、Tukey检验、Friedman检验、单因素方差分析、重复测量方差分析和可用于相关性分析的卡方检验、Fisher精确检验、Spearman秩相关分析、Pearson相关分析,可为生物统计或R语言基础薄弱的昆虫学工作者提供参考。

关键词：参数统计非参数统计均值比较相关性分析 R语言

基于大数据回溯新冠肺炎的扩散趋势及中国对疫情的控制研究

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中国科学院院刊 2020年第3期35卷 248-255页

作者：赵序茅李欣海聂常虹兰州大学生态学创新研究院草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 中国科学院动物研究所北京100101 中国科学院大学北京100094

自2019年12月以来,湖北省武汉市出现新型冠状病毒肺炎(简称"新冠肺炎"),随后疫情在全国范围内暴发。相关学者对此次疫情扩散趋势做了大量研究,但基于模型的估算普遍存在高估传染系数和感染人群的问题。基于此,利用大数据回溯新冠肺炎在... 详细信息

自2019年12月以来,湖北省武汉市出现新型冠状病毒肺炎(简称"新冠肺炎"),随后疫情在全国范围内暴发。相关学者对此次疫情扩散趋势做了大量研究,但基于模型的估算普遍存在高估传染系数和感染人群的问题。基于此,利用大数据回溯新冠肺炎在全国扩散的趋势和传染系数,得出结论:(1)在扩散前期(2020年1月24号之前)武汉输出的人口是全国各城市(武汉除外)新冠肺炎扩散的主要威胁,之后每个省、自治区、直辖市的人口与确诊病例数的关系逐渐增强,体现出本地传播的趋势;(2)利用SEIR模型拟合武汉和北京两地新冠肺炎确诊病例得出真实传播系数(R0),揭示武汉的R0高于北京,考虑到人为控制因素,2019年12月1日—2020年2月9日两地的实际的R0均大幅度下降。基于此,对疫情期间存在的问题进行针对性建议,并从数据上论证了中国政府对于疫情扩散强有力的控制能力,对阻止国内及世界范围的疫情扩散作出积极贡献。

关键词：新冠肺炎大数据武汉北京

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最大熵模型在物种分布预测中的优化

应用生态学报 2019年第6期30卷 2116-2128页

作者：孔维尧李欣海邹红菲东北林业大学野生动物资源学院哈尔滨150040 吉林省林业科学研究院/长白山动物资源与生物多样性重点实验室长春130033 中国科学院动物研究所北京100101

最大熵模型在物种分布的预测研究中得到广泛应用,但未经优化的模型的预测结果可能存在严重的拟合偏差.本文汇总了最大熵模型在取样偏差修正、模型复杂性调整、物种分布判定阈值选择以及模型检验过程中的若干优化方法.在取样偏差的修正中... 详细信息

最大熵模型在物种分布的预测研究中得到广泛应用,但未经优化的模型的预测结果可能存在严重的拟合偏差.本文汇总了最大熵模型在取样偏差修正、模型复杂性调整、物种分布判定阈值选择以及模型检验过程中的若干优化方法.在取样偏差的修正中,空间筛除法的修正效果最好,而背景限制法表现不佳.模型复杂性受建模变量的数量、函数模式和调控系数的影响.在样本量小于建模变量的数量时需进行变量筛选,筛选标准应侧重其生态学意义,而非变量间的相关性;函数模式对模型表现影响不大,在预测结果相近情况下应选择简单模型;建模时需要调整调控系数以控制过度拟合,一般最优模型调控系数高于默认值.判定物种出现阈值应遵从客观性、等效性和判别力3个原则,敏感度和特异性加和最大是良好的阈值判定标准.模型检验可分为不依赖阈值的检验和依赖阈值的检验,在不依赖阈值的模型评估方法中,基于信息标准选择的模型表现优于基于AUC或相关系数(COR)选择的模型;在基于阈值的模型评估方法中,真实技能统计能够兼顾模型遗漏误差和错判误差,不受假设缺失影响,且受物种流行度的影响较小.

关键词：最大熵模型取样偏差模型复杂性出现-不出现阈值模型检验

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中国63种鸡形目鸟类的分布规律

中国63种鸡形目鸟类的分布规律

第十二届全国鸟类学术研讨会暨第十届海峡两岸鸟类学术研讨...

作者：李欣海中国科学院动物研究所

中国的鸡形目物种有2科25属63种,是世界上鸡类种数最多的国家。中国松鸡科的8种鸡类,除了斑尾榛鸡外,全部是典型的古北界物种,分布在中国北部。中国雉科的55种鸡类,分布范围相差很大,在横断山区鸡类种类最为丰富。鸡类每个属内不同物种... 详细信息

中国的鸡形目物种有2科25属63种,是世界上鸡类种数最多的国家。中国松鸡科的8种鸡类,除了斑尾榛鸡外,全部是典型的古北界物种,分布在中国北部。中国雉科的55种鸡类,分布范围相差很大,在横断山区鸡类种类最为丰富。鸡类每个属内不同物种的分布规律也各有特点:锦鸡、长尾雉、虹雉、石鸡、竹鸡、孔雀雉、鹇和角雉这8个属,其属内不同物种的分布相邻但不重叠;雪鸡、山鹑、山鹧鸪和马鸡这4个属,其属内不同物种的分布为部分重叠:雉鹑和鹌鹑这2个属的鸡类,其属内不同物种的分布几乎为完全重叠。通过比较63个物种间的空间距离、生态位距离、遗传距离和传统分类距离,发现空间距离和生态

关键词：中国鸡形目分布规律

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野生动物生境评价的常用模型及常见问题

野生动物生境评价的常用模型及常见问题

变频器“一拖二”接线方式存在的问题及解决方案

新观点新学说学术沙龙活动之五十三

作者：李欣海中国科学院动物研究所国家动物博物馆

模型跟3S技术的联系不是特别紧密,但涉及栖息地应用,模型又是必不可少的。我想谈模型最主要原因是2010年12月份和2011年1月份,连着审了3篇文章,分别是《生态学报》、《生物多样性》和《兽类学报》的,3篇文章都是具体物种生境利用的文章...

模型跟3S技术的联系不是特别紧密,但涉及栖息地应用,模型又是必不可少的。我想谈模型最主要原因是2010年12月份和2011年1月份,连着审了3篇文章,分别是《生态学报》、《生物多样性》和《兽类学报》的,3篇文章都是具体物种生境利用的文章,方法挺简单,但是我做了一些颠覆性的建议,后来这些文章都改投了。李迪强分析了54篇文章,我没分析这么多,但是这3篇文章都

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变频器“一拖二”接线方式存在的问题及解决方案

Notch3信号通路调节主动脉夹层血管干细胞向平滑肌细胞分化的机制研究

2009年云南电力技术论坛

作者：李欣海国电宣威发电有限责任公司

火电机组凝结水泵在进行变频器节能改造时厂家多推荐采用"一拖二"接线方式,此接线运行方式较灵活,同时节省了一台变频器。但运行中发现"一拖二"接线方式存在在特定故障方式下可能导致机组全停、正常情况下切换操作复杂等问题,在实践中... 详细信息

火电机组凝结水泵在进行变频器节能改造时厂家多推荐采用"一拖二"接线方式,此接线运行方式较灵活,同时节省了一台变频器。但运行中发现"一拖二"接线方式存在在特定故障方式下可能导致机组全停、正常情况下切换操作复杂等问题,在实践中实际难以充分发挥其优点。本文在总结运行实践的基础上,提出变频器凝结水泵节能改造时宜采用"一拖一工频旁路"接线方式,此方案在不影响节能效果的前提下,具有投资更小、日常运行操作简单等优点,具有推广价值。

关键词：变频器接线方式凝结水泵

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中华危重病急救医学 2023年第5期35卷 503-508页

作者：韩依池何海威李欣南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院)急诊科广州510080

目的探讨主动脉夹层(AD)血管干细胞(VSC)向平滑肌细胞(SMC)分化过程中是否存在失调,并验证Notch3通路在该过程中的作用。方法获取南方医科大学附属广东省人民医院心脏大血管外科接受主动脉血管置换术的AD患者以及心脏移植供体的主动脉组... 详细信息

目的探讨主动脉夹层(AD)血管干细胞(VSC)向平滑肌细胞(SMC)分化过程中是否存在失调,并验证Notch3通路在该过程中的作用。方法获取南方医科大学附属广东省人民医院心脏大血管外科接受主动脉血管置换术的AD患者以及心脏移植供体的主动脉组织,用酶消化法以及c-kit免疫磁珠分选出VSC,将细胞分为正常供体来源的VSC组(Ctrl-VSC组)和AD来源的VSC组(AD-VSC组),用免疫组化染色法检测主动脉外膜VSC的存在,用干细胞功能鉴定试剂盒鉴定VSC。使用转化生长因子-β1(10μg/L)诱导分化7 d体外建立的VSC向SMC分化模型,并分为正常供体VSC来源的SMC组(Ctrl-VSC-SMC组)、AD的VSC来源SMC组(AD-VSC-SMC组)和AD的VSC来源SMC+Notch3抑制剂DAPT组(AD-VSC-SMC+DAPT组,诱导分化过程中加入DAPT 20μmol/L),用免疫荧光染色法检测主动脉中膜和VSC来源的SMC中的收缩型标志物钙调理蛋白1(CNN1)的表达,用蛋白质免疫印迹试验检测主动脉中膜和VSC来源的SMC中收缩型标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、CNN1以及Notch3细胞内结构域(NICD3)的蛋白表达。结果免疫组化染色显示,主动脉血管外膜存在一群c-kit阳性的VSC,且无论是正常供体还是AD患者的VSC都具有向脂肪细胞和软骨细胞分化的能力。与正常供体血管组织相比,AD血管中膜收缩型SMC标志物α-SMA、CNN1表达下调(α-SMA/β-actin:0.40±0.12比1.00±0.11,CNN1/β-actin:0.78±0.07比1.00±0.14,均P<0.05),而NICD3蛋白表达上调(NICD3/GAPDH:2.22±0.57比1.00±0.15,P<0.05)。与Ctrl-VSC-SMC组相比,AD-VSC-SMC组收缩型SMC标志物α-SMA、CNN1表达下调(α-SMA/β-actin:0.35±0.13比1.00±0.20,CNN1/β-actin:0.78±0.06比1.00±0.07,均P<0.05),而NICD3蛋白表达上调(NICD3/GAPDH:22.32±1.22比1.00±0.06,P<0.01)。与AD-VSC-SMC组相比,AD-VSC-SMC+DAPT组收缩型SMC标志物α-SMA、CNN1表达上调(α-SMA/β-actin:1.70±0.07比1.00±0.15,CNN1/β-actin:1.62±0.03比1.00±0.02,均P<0.05)。结论AD的VSC向SMC分化过程中会出现失调,而抑制Notch3通路的激活可以恢复AD的VSC来源SMC收缩蛋白的表达。

关键词： Notch3 主动脉夹层南方医科大学免疫组化染色法血管外膜供体来源平滑肌细胞血管组织