Sparse Regression with Multi-type Regularized Feature Modeling

Within the statistical and machine learning literature, regularization techniques are often used to construct sparse (predictive) models. Most regularization strategies only work for data where all predictors are treated identically, such as Lasso regression for (continuous) predictors treated as linear effects. However, many predictive problems involve different types of predictors and require a tailored regularization term. We propose a multi-type Lasso penalty that acts on the objective function as a sum of subpenalties, one for each type of predictor. As such, we allow for predictor selection and level fusion within a predictor in a data-driven way, simultaneous with the parameter estimation process. We develop a new estimation strategy for convex predictive models with this multi-type penalty. Using the theory of proximal operators, our estimation procedure is computationally efficient, partitioning the overall optimization problem into easier to solve subproblems, specific for each predictor type and its associated penalty. Earlier research applies approximations to non-differentiable penalties to solve the optimization problem. The proposed SMuRF algorithm removes the need for approximations and achieves a higher accuracy and computational efficiency. This is demonstrated with an extensive simulation study and the analysis of a case-study on insurance pricing analytics

Naar een 'nieuwe industrialisering' van en voor de metaalsector: een kringloopeconomie binnen de context van duurzame ontwikkeling

Het streven naar een ‘nieuwe industrialisering’ in Europa/België/Vlaanderen staat op de politieke agenda. De studie in opdracht van ABVV-Metaal past binnen deze context. De vraag werd gesteld na te gaan welke concrete mogelijkheden er in dat verband in Vlaanderen zijn voor de subsectoren van de metaalsector. Op welke concrete niches moeten/kunnen bedrijven zich op een duurzame manier focussen? Hierbij werd ook gevraagd rekening te houden met de fundamentele vraag hoe maatschappelijke systemen zoals wonen, produceren, mobiliteit, energie … op langere termijn op ingrijpende wijze herschikt kunnen worden. Hoe kan deze modernisering m.a.w. worden bewerkstelligd? * * * * * In Hoofdstuk 1 worden de uitdagingen voor de wereldgemeenschap én België/Vlaanderen geschetst, vertrekkend van 10 zogenoemde wereldwijde megaforces die in de komende twintig jaar een impact zullen hebben op productie- en consumptiepatronen van onze samenleving: energie en brandstof, klimaatverandering, grondstoffenschaarste, waterschaarste, bevolkingsgroei, welvaart, verstedelijking, voedselveiligheid, achteruitgang van ecosystemen, ontbossing. De gegevens die de trends schetsen komen uit internationale rapporten. De megaforce ‘grondstoffenschaarste’, in het bijzonder voor wat betreft de (zeldzame) (aard-)metalen, wordt in een uitgebreide bijlage verder geanalyseerd. Ongelijkheid, uitgedrukt als de toenemende kloof tussen arm en rijk, tussen landen, in landen en tussen alle bewoners van de aarde wordt als belangrijke bezorgdheid toegevoegd aan de lijst van megaforces. Vervolgens wordt kort duiding gegeven bij ‘duurzame ontwikkeling’ en ‘groene ‘economie’. Het belang van het in kaart brengen van waardeketens/levenscycli van producten en diensten wordt beklemtoond. Ook op het transitie-denken wordt ingegaan door begrippen als ‘backcasting’, ‘systeeminnovatie’, ‘ontkoppeling en dematerialisatie’, ‘transitiemanagement’ … te duiden. De uitdagingen gekoppeld aan een nieuwe kijk op de ontwikkeling van onze samenleving brengt de auteurs bij de noodzaak systematisch, samenhangend en volhoudend een kringloopeconomie op te zetten in pan-Europees verband. De complexiteit hiervan wordt geïllustreerd aan de hand van het zogenoemde ‘metaalwiel’. Ook de gevolgen voor het Globale Zuiden worden kort geschetst. Het eerste hoofdstuk eindigt met een reflectie over the commons waarbij ‘collectieve actie’ naar voor wordt geschoven. * * * * * Hoofdstuk 2 schetst het economische, sociale en ecologische profiel van (de subsectoren van) de metaalsector in België/Vlaanderen en in verhouding tot de ontwikkelingen binnen de Europese Unie. Voor wat betreft het eigen land wordt bijzondere aandacht besteed aan de relatie met andere sectoren door analyse van input/output-tabellen. Vooreerst kan worden vastgesteld dat – een aantal uitzonderingen niet te na gesproken – op basis van de productie-index België/Vlaanderen het t.o.v. 2005 beter doet dan de Europese trend. In een aantal subsectoren heeft er de laatste jaren trouwens een inhaalbeweging plaatsgevonden, terwijl de andere (eerder hoogtechnologische) subsectoren achterop zijn geraakt. Dit vertaalt zich trouwens in termen van bruto toegevoegde waarde en tewerkstelling (en in bepaalde mate voor de export). Hieruit volgt dat de eerder klassieke sectoren nog steeds in belangrijk mate toegevoegde waarde leveren voor België en Vlaanderen. Merk verder op dat de grootste omzet (ong. 5/6 van het totaal) en de meest werknemers (ong. 3/4 van het totaal) kunnen genoteerd worden in bedrijven waar de vakbond een belangrijke rol speelt, t.t.z. bedrijven van meer dan 50 werknemers. Voor wat betreft de megaforces ‘energie en brandstof’ én ‘klimaatverandering’ is er maar licht vooruitgang geboekt t.o.v. het referentiejaar 1990. De eerste uitdaging is verbonden met bevoorradingszekerheid en prijs, de tweede (klimaatverandering) heeft te maken met een realiteit en met internationale afspraken. Andere emissies naar lucht zijn – met uitzondering van NOX en Cadmium – in de voorbije tien jaar sterk verbeterd. Specifieke en gedetailleerde gegevens over grondstoffen- en waterverbruik zijn niet voorhanden. Inherent aan de metaalsector – zeker vanuit het perspectief van de waardeketen/levenscyclus – is het gebruik van grondstoffen (en energie) echter belangrijk. Het industrieel waterverbruik is in de metaalsector met een derde gedaald in de periode 2000-2010. Ook de vuilvracht van de waterlozingen zijn behoorlijk verminderd. Als het gaat om mogelijke problemen inzake ‘milieu en (volks)gezondheid’ dan worden (zeldzame) (aard)metalen blijkbaar niet opgevolgd in Vlaanderen/België. Algemeen in Vlaanderen en voor de industrie als geheel zijn er voorzichtige tekenen van ontkoppeling tussen enerzijds economische groei en anderzijds het gebruik van energie en de uitstoot van broeikasgassen. De metaalsector zelf vertoont dit beeld – vooralsnog - niet. * * * * * Op basis van de gegevens uit de vorige twee hoofdstukken wordt in Hoofdstuk 3 een SWOT-analyse van de metaalsector uitgevoerd binnen een context van duurzame ontwikkeling: sterktes en zwaktes worden opgelijst, opportuniteiten en bedreigingen worden naar voor geschoven. Het zal de basis vormen om in het volgende hoofdstuk een concrete aanpak te formuleren. Interessant is ook om de resultaten van deze SWOT-analyse af te wegen ten opzichte van de uitkomst van een ‘klassieke’ SWOT-analyse enige tijd geleden uitgevoerd voor de ‘maakindustrie’ in opdracht van werkgeversorganisaties. Er zijn parallellen te trekken, maar er zijn vanzelfsprekend ook verschillen te noteren. De belangrijkste reden hiervoor is dat de laatst genoemde analyse het huidig wereldsysteem als toetssteen neemt, terwijl in dit rapport – na onderzoek van internationale wetenschappelijke rapporten - een kringloopeconomie binnen een context van duurzame ontwikkeling als uitgangspunt wordt genomen. Tot slot wordt de specifieke kwetsbaarheid van ondernemingen in de subsectoren van de metaalsector geanalyseerd, in het bijzonder voor wat betreft inzake de bevoorradingszekerheid van de (zeldzame) (aard)metalen (en energie) worden de risico’s gekoppeld aan subsectoren van de metaalsector. De samenvattende tabel geeft een mogelijk risico, dat niet mag onderschat worden, voor de betrokken NACE-afdeling én de bedrijven die er onder vallen. Het is duidelijk dat zonder gedetailleerde informatie over de materiaalstromen in de betrokken onderneming geen absolute uitspraak kan worden gedaan. Toch waarschuwen de auteurs ook voor de omgekeerde redenering: het is niet omdat het beschreven (zeldzame) (aard)metaal niet voorkomt in de producten van de onderneming dat er geen (ernstig) risico is en wel omwille van volgende redenen: • deze of andere (zeldzame) (aard)metalen kunnen stroomopwaarts of stroomafwaarts de waardeketen een (ernstig) risico vormen, ook in de machines die producten maken; de levenscyclus-benadering is dus belangrijk; • de risico-inschatting in dit rapport is gebaseerd op een aantal internationale wetenschappelijke rapporten, maar over sommige andere (zeldzame) (aard)metalen is er nog weinig tot geen informatie voor Europa/België/Vlaanderen. De auteurs bevelen aan deze benadering te gebruiken om een doelgericht screening-instrument op te maken. In de bijlage aan het rapport wordt – ten titel van voorbeeld - nog een andere benadering gevolgd. Naast de kwetsbaarheid van een (sub)sector is er ook de mogelijkheid dat een streek in België/Vlaanderen – bijvoorbeeld met een grote concentratie aan bedrijven uit de metaalsector – zwaar zou te lijden hebben onder de impact van bepaalde megaforces. Steeds wordt de waardeketen (cf. ‘life cycle thinking’) meegenomen in het identificeren van de mogelijke risico’s. * * * * * In Hoofdstuk 4 wordt ingegaan op een concrete aanpak gericht op een gewenste toekomst. Vooreerst worden twee pertinente vragen aan ABBV Metaal gesteld: 1. in hoeverre wil de vakbond (opnieuw/verder) actief (financieel) participeren in de organisatie van de productie en de consumptie in onze samenleving? 2. wil de vakbond bestaande financiële middelen waar zij (mede)beslissingsrecht heeft heroriënteren met het oog op een kringloopeconomie? Elk van die vragen wordt geduid, o.a. aan de hand van voorbeelden (uit het buitenland). Vervolgens worden mogelijke initiatieven op de korte/middellange termijn (2015-2020) naar voor geschoven. Het uitgangspunt is het streven naar de operationalisering van een kringloopeconomie. Hierbij wordt een onderscheid gemaakt tussen voorstellen tot initiatief die de vakbond kan opnemen, de overheid kan uitvoeren of via meerdere stakeholders realiteit kunnen worden. Het zijn initiatieven die betrekking hebben op de opbouw van producten (cf. de huidige industrie), de afbraak van producten (cf. het sluiten van de kringloop) of beide. Het gaat in de eerste plaats om no regret maatregelen op korte/middellange termijn. Centraal staat het anticiperen op wat onder invloed van de megaforces komen gaat. Het vermijden van sociale schokgolven doorheen de samenleving is immers inherent aan de missie van de vakbond. Op het einde van het hoofdstuk worden kort nog enkele mogelijke processen voorgesteld gericht op de middellange/lange termijn (2020-2030). * * * * * Dit rapport dient als basis om mede het 2de Statutair Congres van ABVV-Metaal voor te bereiden dat doorgaat op 21-22 november 2013 onder de titel ‘Vakbond 2.0: van uitdaging naar verandering’. De mondelinge toelichting bij het rapport (en de samenvatting op hoofdlijnen) en de discussies die aan het congres voorafgaan, zouden de deelnemers in staat moeten stellen om via de resoluties duidelijke keuzes te maken. Daarmee zal het werk niet af zijn. Vanaf de morning after zullen de syndicale afgevaardigden en de vakbondsvertegenwoordigers op elk niveau – gaande van onderneming tot het paritair comité én van de provincie via Vlaanderen over België tot de Europese Unie – volhoudend hierover in interactie moeten gaan. Andere analyses, bijv. inzake politieke en economische machtsverhoudingen, zullen dit rapport moeten aanvullen. Uit de onderbouwing in het rapport blijkt dat het hoogdringend is om te ageren en de maatschappelijke uitdagingen aan te pakken: dit is onze verantwoordelijkheid ten opzichte van onze kinderen en kleinkinderen

Virotyping and genetic antimicrobial susceptibility testing of porcine ETEC/STEC strains and associated plasmid types

IntroductionEnterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) infections are the most common cause of secretory diarrhea in suckling and post-weaning piglets. For the latter, Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) also cause edema disease. This pathogen leads to significant economic losses. ETEC/STEC strains can be distinguished from general E. coli by the presence of different host colonization factors (e.g., F4 and F18 fimbriae) and various toxins (e.g., LT, Stx2e, STa, STb, EAST-1). Increased resistance against a wide variety of antimicrobial drugs, such as paromomycin, trimethoprim, and tetracyclines, has been observed. Nowadays, diagnosing an ETEC/STEC infection requires culture-dependent antimicrobial susceptibility testing (AST) and multiplex PCRs, which are costly and time-consuming.MethodsHere, nanopore sequencing was used on 94 field isolates to assess the predictive power, using the meta R package to determine sensitivity and specificity and associated credibility intervals of genotypes associated with virulence and AMR.ResultsGenetic markers associated with resistance for amoxicillin (plasmid-encoded TEM genes), cephalosporins (ampC promoter mutations), colistin (mcr genes), aminoglycosides (aac(3) and aph(3) genes), florfenicol (floR), tetracyclines (tet genes), and trimethoprim-sulfa (dfrA genes) could explain most acquired resistance phenotypes. Most of the genes were plasmid-encoded, of which some collocated on a multi-resistance plasmid (12 genes against 4 antimicrobial classes). For fluoroquinolones, AMR was addressed by point mutations within the ParC and GyrA proteins and the qnrS1 gene. In addition, long-read data allowed to study the genetic landscape of virulence- and AMR-carrying plasmids, highlighting a complex interplay of multi-replicon plasmids with varying host ranges.ConclusionOur results showed promising sensitivity and specificity for the detection of all common virulence factors and most resistance genotypes. The use of the identified genetic hallmarks will contribute to the simultaneous identification, pathotyping, and genetic AST within a single diagnostic test. This will revolutionize future quicker and more cost-efficient (meta)genomics-driven diagnostics in veterinary medicine and contribute to epidemiological studies, monitoring, tailored vaccination, and management

De novo TBR1 variants cause a neurocognitive phenotype with ID and autistic traits:report of 25 new individuals and review of the literature

TBR1, a T-box transcription factor expressed in the cerebral cortex, regulates the expression of several candidate genes for autism spectrum disorders (ASD). Although TBR1 has been reported as a high-confidence risk gene for ASD and intellectual disability (ID) in functional and clinical reports since 2011, TBR1 has only recently been recorded as a human disease gene in the OMIM database. Currently, the neurodevelopmental disorders and structural brain anomalies associated with TBR1 variants are not well characterized. Through international data sharing, we collected data from 25 unreported individuals and compared them with data from the literature. We evaluated structural brain anomalies in seven individuals by analysis of MRI images, and compared these with anomalies observed in TBR1 mutant mice. The phenotype included ID in all individuals, associated to autistic traits in 76% of them. No recognizable facial phenotype could be identified. MRI analysis revealed a reduction of the anterior commissure and suggested new features including dysplastic hippocampus and subtle neocortical dysgenesis. This report supports the role of TBR1 in ID associated with autistic traits and suggests new structural brain malformations in humans. We hope this work will help geneticists to interpret TBR1 variants and diagnose ASD probands

Fluid challenges in intensive care: the FENICE study A global inception cohort study

Fluid challenges (FCs) are one of the most commonly used therapies in critically ill patients and represent the cornerstone of hemodynamic management in intensive care units. There are clear benefits and harms from fluid therapy. Limited data on the indication, type, amount and rate of an FC in critically ill patients exist in the literature. The primary aim was to evaluate how physicians conduct FCs in terms of type, volume, and rate of given fluid; the secondary aim was to evaluate variables used to trigger an FC and to compare the proportion of patients receiving further fluid administration based on the response to the FC.This was an observational study conducted in ICUs around the world. Each participating unit entered a maximum of 20 patients with one FC.2213 patients were enrolled and analyzed in the study. The median [interquartile range] amount of fluid given during an FC was 500 ml (500-1000). The median time was 24 min (40-60 min), and the median rate of FC was 1000 [500-1333] ml/h. The main indication for FC was hypotension in 1211 (59 %, CI 57-61 %). In 43 % (CI 41-45 %) of the cases no hemodynamic variable was used. Static markers of preload were used in 785 of 2213 cases (36 %, CI 34-37 %). Dynamic indices of preload responsiveness were used in 483 of 2213 cases (22 %, CI 20-24 %). No safety variable for the FC was used in 72 % (CI 70-74 %) of the cases. There was no statistically significant difference in the proportion of patients who received further fluids after the FC between those with a positive, with an uncertain or with a negatively judged response.The current practice and evaluation of FC in critically ill patients are highly variable. Prediction of fluid responsiveness is not used routinely, safety limits are rarely used, and information from previous failed FCs is not always taken into account