Probabilistic Independence Networks for Hidden Markov Probability Models

Graphical techniques for modeling the dependencies of randomvariables have been explored in a variety of different areas includingstatistics, statistical physics, artificial intelligence, speech recognition, image processing, and genetics.Formalisms for manipulating these models have been developedrelatively independently in these research communities. In this paper weexplore hidden Markov models (HMMs) and related structures within the general framework of probabilistic independencenetworks (PINs). The paper contains a self-contained review of the basic principles of PINs.It is shown that the well-known forward-backward (F-B) and Viterbialgorithms for HMMs are special cases of more general inference algorithms forarbitrary PINs. Furthermore, the existence of inference and estimationalgorithms for more general graphical models provides a set of analysistools for HMM practitioners who wish to explore a richer class of HMMstructures.Examples of relatively complex models to handle sensorfusion and coarticulationin speech recognitionare introduced and treated within the graphical model framework toillustrate the advantages of the general approach.

Statistical Models for Co-occurrence Data

Modeling and predicting co-occurrences of events is a fundamental problem of unsupervised learning. In this contribution we develop a statistical framework for analyzing co-occurrence data in a general setting where elementary observations are joint occurrences of pairs of abstract objects from two finite sets. The main challenge for statistical models in this context is to overcome the inherent data sparseness and to estimate the probabilities for pairs which were rarely observed or even unobserved in a given sample set. Moreover, it is often of considerable interest to extract grouping structure or to find a hierarchical data organization. A novel family of mixture models is proposed which explain the observed data by a finite number of shared aspects or clusters. This provides a common framework for statistical inference and structure discovery and also includes several recently proposed models as special cases. Adopting the maximum likelihood principle, EM algorithms are derived to fit the model parameters. We develop improved versions of EM which largely avoid overfitting problems and overcome the inherent locality of EM--based optimization. Among the broad variety of possible applications, e.g., in information retrieval, natural language processing, data mining, and computer vision, we have chosen document retrieval, the statistical analysis of noun/adjective co-occurrence and the unsupervised segmentation of textured images to test and evaluate the proposed algorithms.

Aitchison Geometry for Probability and Likelihood as a new approach to mathematical statistics

The Aitchison vector space structure for the simplex is generalized to a Hilbert space structure A2(P) for distributions and likelihoods on arbitrary spaces. Central notations of statistics, such as Information or Likelihood, can be identified in the algebraical structure of A2(P) and their corresponding notions in compositional data analysis, such as Aitchison distance or centered log ratio transform. In this way very elaborated aspects of mathematical statistics can be understood easily in the light of a simple vector space structure and of compositional data analysis. E.g. combination of statistical information such as Bayesian updating, combination of likelihood and robust M-estimation functions are simple additions/ perturbations in A2(Pprior). Weighting observations corresponds to a weighted addition of the corresponding evidence. Likelihood based statistics for general exponential families turns out to have a particularly easy interpretation in terms of A2(P). Regular exponential families form finite dimensional linear subspaces of A2(P) and they correspond to finite dimensional subspaces formed by their posterior in the dual information space A2(Pprior). The Aitchison norm can identified with mean Fisher information. The closing constant itself is identified with a generalization of the cummulant function and shown to be Kullback Leiblers directed information. Fisher information is the local geometry of the manifold induced by the A2(P) derivative of the Kullback Leibler information and the space A2(P) can therefore be seen as the tangential geometry of statistical inference at the distribution P. The discussion of A2(P) valued random variables, such as estimation functions or likelihoods, give a further interpretation of Fisher information as the expected squared norm of evidence and a scale free understanding of unbiased reasoning

Compositional Data in Biomedical Research

Modern methods of compositional data analysis are not well known in biomedical research. Moreover, there appear to be few mathematical and statistical researchers working on compositional biomedical problems. Like the earth and environmental sciences, biomedicine has many problems in which the relevant scienti c information is encoded in the relative abundance of key species or categories. I introduce three problems in cancer research in which analysis of compositions plays an important role. The problems involve 1) the classi cation of serum proteomic pro les for early detection of lung cancer, 2) inference of the relative amounts of di erent tissue types in a diagnostic tumor biopsy, and 3) the subcellular localization of the BRCA1 protein, and it's role in breast cancer patient prognosis. For each of these problems I outline a partial solution. However, none of these problems is \solved". I attempt to identify areas in which additional statistical development is needed with the hope of encouraging more compositional data analysts to become involved in biomedical research

Diagnóstico de apendicitis aguda en la edad pedíatrica en la Fundación Cardio Infantil : utilidad de la ultrasonografía

Los niños que presentan dolor abdominal agudo representan una de las principales demandas de atención en los servicios de Urgencias Pediátricas, convirtiéndose en un reto para quien realiza la valoración inicial la decisión de que paciente amerita realizar estudios adicionales, para descartar una patología quirúrgica. Considerando que la apendicitis es la primera emergencia quirúrgica en niños, y que sus complicaciones son un problema frecuente, es imprescindible que el clínico conozca cual es la utilidad y beneficio que le brindan las herramientas diagnósticas disponibles para realizar un diagnóstico más certero. Objetivo: Describir el manejo de los pacientes menores de 18 años con sospecha de apendicitis en la FCI y determinar la sensibilidad y especificidad de la ecografía en esta población. Métodos: Estudio de Prueba Diagnóstica. Revisión expedita de los niños valorados en la FCI con sospecha clínica de apendicitis aguda durante un periodo de 4 meses. Se tomaron datos de hallazgos ecográficos para apendicitis (positivos, negativos o indeterminados) y del desenlace de tener o no apendicitis. Posteriormente se realizó una inferencia mediante una tabla de contingencia, teniendo en cuenta intervalos de confianza para determinar la sensibilidad, especificidad, VPP, VPN y exactitud de la prueba basados en el diagnóstico final. Resultados: En 52% de pacientes que consultaron por dolor abdominal se sospecho patología quirúrgica, grupo en el que se utilizó la ecografía abdominal como herramienta diagnóstica para descartar apendicitis encontrando: sensibilidad: 63%(IC 95%, 48.6-75.5), especificidad: 82,7%(IC 95%, 76- 87.8) y exactitud: 78,2%(IC 95%, 72-83,4). La prevalencia de la enfermedad fue 22,8%, con probabilidad postprueba positiva de 88.3%(IC 95%, 82,1-92.6). Conclusiones: Los resultados de este estudio evidencian un menor rendimiento de la ecografía como prueba diagnóstica para apendicitis en pediatría en nuestro medio comparado al descrito en la literatura. Dicha discordancia probablemente se encuentra determinada por los sesgos propios de un estudio histórico como este, en el que básicamente la falta de uniformidad en el registro de datos en la historia clínica por los observadores (clínicos y radiólogos), así como las limitaciones para determinar el seguimiento de todos los pacientes que no fueron operados, pueden alterar la capacidad operativa real de la prueba. De ahí la importancia de realizar a futuro un estudio concurrente.

Riesgo asociado a la cirugía cardíaca mayor en pacientes octogenarios : una revisión sistemática de la literatura.

Introducción: La enfermedad cardiovascular es la principal causa de muerte a nivel mundial, afectando principalmente la salud pública de países pobres con economías emergentes. La transición epidemiológica en Colombia ha incrementado la proporción de pacientes ancianos con enfermedad cardiovascular y que requieren cirugía cardíaca. Sin embargo, no existe consenso sobre la conducta para la selección de pacientes añosos para este tipo de intervenciones. El objetivo de este estudio fue definir el riesgo mortalidad asociado a cirugía cardíaca en este grupo de pacientes, basados en una revisión sistemática de la literatura. Materiales y Métodos: Se diseñó una revisión sistemática empleando las plataformas PubMed (Medline), EBSCO Discovery Service, Ovid SP-EBMR, Sciverse y MDConsult. Los términos de búsqueda fueron “Aged”, “Cardiac surgery” and “Mortality”, conjugados de acuerdo con el lenguaje de cada buscador. Las publicaciones fueron seleccionadas por consenso. Los resultados se analizaron en un modelo de Mantel-Haenszel. Resultados: La búsqueda arrojó un total de 8.565 publicaciones. Los datos analizados en el modelo incluyeron 81.547 pacientes (7.855 octogenarios y 73.692 más jóvenes). El riesgo de mortalidad asociado a cirugía cardíaca en octogenarios fue de 125% (OR=2,35, IC 95% [2,15 - 2,57]). Discusión: El sometimiento de pacientes octogenarios a cirugías cardíacas mayores es una decisión que requiere un juicio clínico minucioso en el que es importante destacar que la probabilidad de un resultado francamente desfavorable es alta. Se necesitan más estudios diseñados que permitan aumentar la solidez de la evidencia actual en cuanto al riesgo aquí encontrado.

Cambios en el régimen de pensiones en Colombia y su efecto en el margen intensivo de la oferta laboral

En Colombia, como en muchos países de América Latina, en los años 80 y 90 se hicieron cambios importantes en los regímenes de pensiones. Este trabajo hace un análisis de uno de esos cambios en Colombia. El cambio consistió en aumentar el tiempo de cotización necesario para reclamar los beneficios pensionales y la inclusión del salario dentro de la fórmula del monto de pensiones. Para este propósito se estudia el impacto sobre la oferta laboral de un cambio exógeno en estas condiciones usando un diseño de regresión discontinua. Se encuentra un efecto positivo sobre las horas promedio trabajadas en la semana.

Trans-Ancestral Studies Fine Map the SLE-Susceptibility Locus TNFSF4

We previously established an 80 kb haplotype upstream of TNFSF4 as a susceptibility locus in the autoimmune disease SLE. SLE-associated alleles at this locus are associated with inflammatory disorders, including atherosclerosis and ischaemic stroke. In Europeans, the TNFSF4 causal variants have remained elusive due to strong linkage disequilibrium exhibited by alleles spanning the region. Using a trans-ancestral approach to fine-map the locus, utilising 17,900 SLE and control subjects including Amerindian/Hispanics (1348 cases, 717 controls), African-Americans (AA) (1529, 2048) and better powered cohorts of Europeans and East Asians, we find strong association of risk alleles in all ethnicities; the AA association replicates in African-American Gullah (152,122). The best evidence of association comes from two adjacent markers: rs2205960-T (P = 1.71×10-34, OR = 1.43[1.26-1.60]) and rs1234317-T (P = 1.16×10-28, OR = 1.38[1.24-1.54]). Inference of fine-scale recombination rates for all populations tested finds the 80 kb risk and non-risk haplotypes in all except African-Americans. In this population the decay of recombination equates to an 11 kb risk haplotype, anchored in the 5′ region proximal to TNFSF4 and tagged by rs2205960-T after 1000 Genomes phase 1 (v3) imputation. Conditional regression analyses delineate the 5′ risk signal to rs2205960-T and the independent non-risk signal to rs1234314-C. Our case-only and SLE-control cohorts demonstrate robust association of rs2205960-T with autoantibody production. The rs2205960-T is predicted to form part of a decameric motif which binds NF-κBp65 with increased affinity compared to rs2205960-G. ChIP-seq data also indicate NF-κB interaction with the DNA sequence at this position in LCL cells. Our research suggests association of rs2205960-T with SLE across multiple groups and an independent non-risk signal at rs1234314-C. rs2205960-T is associated with autoantibody production and lymphopenia. Our data confirm a global signal at TNFSF4 and a role for the expressed product at multiple stages of lymphocyte dysregulation during SLE pathogenesis. We confirm the validity of trans-ancestral mapping in a complex trait. © 2013 Manku et al.

De lo micro a lo macro prudencial: Un análisis de la supervisión bancaria desde la econometría espacial

La crisis que se desató en el mercado hipotecario en Estados Unidos en 2008 y que logró propagarse a lo largo de todo sistema financiero, dejó en evidencia el nivel de interconexión que actualmente existe entre las entidades del sector y sus relaciones con el sector productivo, dejando en evidencia la necesidad de identificar y caracterizar el riesgo sistémico inherente al sistema, para que de esta forma las entidades reguladoras busquen una estabilidad tanto individual, como del sistema en general. El presente documento muestra, a través de un modelo que combina el poder informativo de las redes y su adecuación a un modelo espacial auto regresivo (tipo panel), la importancia de incorporar al enfoque micro-prudencial (propuesto en Basilea II), una variable que capture el efecto de estar conectado con otras entidades, realizando así un análisis macro-prudencial (propuesto en Basilea III).

El programa Proniño en Colombia: su efecto en la reducción del trabajo infantil

El objetivo de este documento es evaluar empíricamente el efecto que tiene una mayor o menor exposición del programa Proniño de la Fundación Telefónica en la cantidad de horas trabajadas de los niños, niñas y adolescentes. Tomando información desde el 2010 y hasta el 2012 se evalúa empíricamente el impacto en la duración a la exposición del tratamiento, eliminando el sesgo de selección por duración a través de la metodología de Propensity Score Matching. Los resultados muestran que la exposición al tratamiento sí logra reducir el número de horas trabajadas de los niños, niñas y adolescentes, alcanzando los niveles más altos de reducción cuando el tiempo de exposición al programa es más amplio; en este caso, tres años y particularmente para el grupo de edad comprendido entre los 12 a 14 años. Finalmente se evidencia que el programa es más efectivo en la reducción del número de horas trabajadas a la semana de los niños (hombres) que de las niñas (mujeres).

El trabajo en equipo en el Proceso Administrativo y de Compras en OPL Carga de Bucaramanga

El proceso administrativo y de compras de OPL Carga tiene algunas falencias entre ellas: fallas en la Comunicación entre el personal operativo, no se realizan llamadas internas usando con frecuencia el email, produciendo la saturación de solicitudes las cuales terminan sin ser resueltas en cuanto a roles se refiere, no hay enfoque de procesos en vista que no se tiene claras las tareas de cada cargo, adicionalmente no hay claridad en los subprocesos, perjudicando el proceso con el aumento de costos, pérdida de tiempo, las responsabilidades de los funcionario no todas las veces se ejecutan en el tiempo asignado, el liderazgo compartido presenta ambigüedades. Objetivos: Definir el trabajo en equipo en el proceso administrativo y de compras en OPL carga de Bucaramanga. La investigación que a realizar es de tipo descriptivo, busca descubrir las falencias o características que permiten diseñar y desarrollar un modelo de solución para los problemas del equipo de OPL Carga S.A.S. Materiales y métodos: La investigación efectuada es de tipo descriptivo, el objetivo es definir el modelo del trabajo en equipo y describir las falencias en el proceso administrativo y de compras en OPL carga de Bucaramanga, que permitan obtener un diagnóstico integral que conlleve a la implementación de estrategias de solución. Resultados: Se identificaron las falencias en los siguientes aspectos: Variable comunicación, rendimiento, destrezas complementarias, propósito significativo y meta específicas de los funcionarios en OPL carga sección administrativa. Conclusiones: El modelo de trabajo en equipo que OPL aplica es jerárquico, en el que se ofrece estabilidad, seguridad, se toman decisiones en forma piramidal, mediante la planeación de tareas, la colaboración, igualdad y respeto por los miembros, trabajando en pro de la solución de problemas. Se construyó un plano conceptual que permitió exponer la interpretación que la estudiante tiene de las teorías, investigaciones y antecedentes válidos para la comprensión del problema investigado. Área comunicacional: Coordinar acciones tendientes para que los funcionarios respondan a tiempo los emails atenientes a su trabajo. Área condiciones de trabajo: Clarificar y diseñar las reglas de comportamiento al interior de los equipos de trabajo que redunden en el mejoramiento del mismo y la búsqueda de soluciones oportunas. Área metas específicas: Procurar mediante auditorías el cumplimiento de las metas y objetivos propuestos por cada equipo de trabajo.

Asymmetries in Business Cycles

Esta disertación busca estudiar los mecanismos de transmisión que vinculan el comportamiento de agentes y firmas con las asimetrías presentes en los ciclos económicos. Para lograr esto, se construyeron tres modelos DSGE. El en primer capítulo, el supuesto de función cuadrática simétrica de ajuste de la inversión fue removido, y el modelo canónico RBC fue reformulado suponiendo que des-invertir es más costoso que invertir una unidad de capital físico. En el segundo capítulo, la contribución más importante de esta disertación es presentada: la construcción de una función de utilidad general que anida aversión a la pérdida, aversión al riesgo y formación de hábitos, por medio de una función de transición suave. La razón para hacerlo así es el hecho de que los individuos son aversos a la pérdidad en recesiones, y son aversos al riesgo en auges. En el tercer capítulo, las asimetrías en los ciclos económicos son analizadas junto con ajuste asimétrico en precios y salarios en un contexto neokeynesiano, con el fin de encontrar una explicación teórica de la bien documentada asimetría presente en la Curva de Phillips.

Estructura a Plazo Colombia: Modelo Afín de tres factores

La estimación e interpretación de la estructura a plazo de la tasas de interés es de gran relevancia porque permite realizar pronósticos, es fundamental para la toma de decisiones de política monetaria y fiscal, es esencial en la administración de riesgos y es insumo para la valoración de diferentes activos financieros. Por estas razones, es necesario entender que puede provocar un movimiento en la estructura a plazo. En este trabajo se estiman un modelo afín exponencial de tres factores aplicado a los rendimientos de los títulos en pesos de deuda pública colombianos. Los factores estimados son la tasa corta, la media de largo plazo de la tasa corta y la volatilidad de la tasa corta. La estimación se realiza para el periodo enero 2010 a mayo de 2015 y se realiza un análisis de correlaciones entre los tres factores. Posterior a esto, con los factores estimados se realiza una regresión para identificar la importancia que tiene cada uno de estos en el comportamiento de las tasas de los títulos de deuda pública colombiana para diferentes plazos al vencimiento. Finalmente, se estima la estructura a plazo de las tasas de interés para Colombia y se identifica la relación de los factores estimados con los encontrados por Litterman y Scheinkman [1991] correspondientes al nivel, pendiente y curvatura.

Measuring and testing for the systemically important financial institutions

This paper analyzes the measure of systemic importance ∆CoV aR proposed by Adrian and Brunnermeier (2009, 2010) within the context of a similar class of risk measures used in the risk management literature. In addition, we develop a series of testing procedures, based on ∆CoV aR, to identify and rank the systemically important institutions. We stress the importance of statistical testing in interpreting the measure of systemic importance. An empirical application illustrates the testing procedures, using equity data for three European banks.

Parametric pension reform and the intensive margin of labor supply, evidence from Colombia

We analyze the effect of a parametric reform of the fully-funded pension regime in Colombia on the intensive margin of the labor supply. We take advantage of a threshold defined by law in order to identify the causal effect using a regression discontinuity design. We find that a pension system that increases retirement age and the minimum weeks during which workers must contribute to claim pension benefits causes an increase of around 2 hours on the number of weekly worked hours; this corresponds to 4% of the average number of weekly worked hours or around 14% of a standard deviation of weekly worked hours. The effect is robust to different specifications, polynomial orders and sample sizes.