Bayesian spatio-temporal modelling, mapping and prediction of disease risk

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη Bayesian χωροχρονική μοντελοποίηση και χαρτογράφηση του κινδύνου εμφάνισης νόσων, με στόχο την εκτίμηση και πρόβλεψη του σχετικού κινδύνου στον χώρο και στον χρόνο. Η ανάλυση βασίζεται σε ιεραρχικά Bayesian μοντέλα για δεδομένα μετρήσεων τύπου Poisson, όπου ο παρατηρούμενος αριθμός κρουσμάτων συνδέεται με έναν λανθάνοντα χωρικό ή χωροχρονικό μηχανισμό που περιγράφει τον υποκείμενο επιδημιολογικό κίνδυνο. Η χωρική εξάρτηση ενσωματώνεται μέσω δομημένων τυχαίων επιδράσεων με χρήση Conditional Autoregressive (CAR) προσεγγίσεων, συμπεριλαμβανομένων των ICAR, Leroux και των μοντέλων Besag–York–Mollié (BYM και BYM2). Παράλληλα, εξετάζεται η συνεχής χωρική αναπαράσταση μέσω Γκαουσιανών Χωρικών Πεδίων με συναρτήσεις συσχέτισης Matérn και η διατύπωσή τους μέσω της προσέγγισης Στοχαστικών Μερικών Διαφορικών Εξισώσεων (SPDE), που επιτρέπει την αποδοτική αριθμητική υλοποίηση των μοντέλων. Η χρονική διάσταση εισάγεται μέσω δυναμικών prior διαδικασιών, όπως αυτοπαλίνδρομα μοντέλα και τυχαίοι περίπατοι πρώτης και δεύτερης τάξης, καθώς και μέσω spline-based προσεγγίσεων, επιτρέποντας την αποτύπωση ομαλών χρονικών μεταβολών. Επιπλέον, εξετάζονται χωροχρονικές διατυπώσεις που επιτρέπουν την αλληλεπίδραση μεταξύ χωρικών και χρονικών συνιστωσών. Η Bayesian εκτίμηση πραγματοποιείται με τη μέθοδο Integrated Nested Laplace Approximation (INLA), η οποία είναι κατάλληλη για λανθάνοντα Γκαουσιανά μοντέλα υψηλής διάστασης. Η προτεινόμενη μεθοδολογία εφαρμόζεται σε προσομοιωμένα επιδημιολογικά δεδομένα που αναπαριστούν τη χωρική και χρονική εξέλιξη νόσου στην Κένυα. Στο πλαίσιο της εφαρμογής εκτιμώνται εξομαλυμένοι χάρτες σχετικού κινδύνου, διερευνώνται χωρικά και χρονικά πρότυπα, αξιολογείται η προσαρμογή και η προβλεπτική ικανότητα των μοντέλων και παράγονται προβλεπτικοί χάρτες κινδύνου για το έτος 2025.

Authors dc:creator

• ΚΑΜΠΑ ΦΩΤΕΙΝΗ-ΚΥΡΙΑΚΗ
• KAMPA FOTEINI-KYRIAKI

• Θετικές Επιστήμες
• Science

Language dc:language

English

Identifier

uoadl:5373254

OAI identifier oai:identifier

oai:lib.uoa.gr:uoadl:5373254