Beyond Binary Boundaries – Exploring the Potential of Categorical Variables in Counterfactual Explanations

The rapid development of Artificial Intelligence (AI) has brought about significant changes in various industries. However, the opaqueness of AI systems leads to blind trust, distrust, or even avoidance of the systems altogether. Against this background, counterfactual explanation methods generate human-understandable explanations of how an AI system arrives at a given output. However, the thorough integration of categorical variables in the generation of counterfactual explanations remains a challenging research problem. In this paper, we investigate by means of a user study how a human-like handling of categorical variables affects users’ perception of explanations for a state-of-the-art counterfactual explanation approach. The results show that using a human-like handling of categorical variables leads to the generation of explanations preferred by users. Moreover, we find that the handling of categorical variables affects users’ perceptions of the concreteness, coherence, and relevance of the generated counterfactual explanations

Die Umsetzung der Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie 1999/44/EG in Spanien und Österreich

Mit Hilfe von rechtlichen Rahmenbedingungen sollte bis 1992 ein gemeinsamer Binnenmarkt in Europa geschaffen werden. Im Verbraucherschutz wurde zur Harmonisierung der nationalen Bestimmungen das Instrument der Richtlinie verwendet, um so den Mitgliedstaaten möglichst großen Spielraum für die Umsetzung von Gemeinschaftsrecht in nationalen Regelungssystemen zu geben. Aufgrund der Tatsache, dass Verbraucherschutz-Richtlinien in der Regel auf eine Mindestharmonisierung abzielen, kam es in vielen Bereichen zu voneinander abweichenden Realisierungen trotz intentionierter Vereinheitlichung. Am Beispiel der Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie 1999/44/EG versucht die vorliegende Arbeit diesen differenzierten Zugang zur verpflichteten Umsetzung von Gemeinschaftsrecht in nationales Recht in zwei Mitgliedstaaten der Europäischen Union, Spanien und Österreich, aufzeigen. Anhand der verwendeten Methoden sowie der unterschiedlichen Ausschöpfung des vorgegebenen gemeinschaftsrechtlichen Rahmens zeigen sich deutlich die unterschiedlichen Verbraucherschutzniveaus in beiden Mitgliedstaaten. Die Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie gilt als die wichtigste Richtlinie zum Verbraucherschutz, die bislang in der Europäischen Gemeinschaft erlassen wurde und soll entscheidend zu einem besseren Verbraucherschutz in der Gemeinschaft beitragen. Dabei lehnt sie sich stark an das UN-Kaufrecht von 1980 (United Nations Convention on Contracts for the International Sale of Goods, CISG), dem Kaufrecht für den zweiseitigen Handelskauf, an und wird als dessen Fortentwicklung angesehen. Die Umsetzung der Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie bewirkte auf Gemeinschaftsebene zwar eine erste Harmonisierung der europäischen Kaufrechte, eine vollständige Harmonisierung nationaler Gewährleistungsvorschriften scheitert allerdings am Charakter der Richtlinie als Mindestharmonisierung. Am Beispiel von Spanien und Österreich werden in der vorliegenden Arbeit diese Diskrepanzen näher dargestellt, die bislang der Vollendung sowie der Vertiefung des europäischen Binnenmarktes entgegenstehen. 330 Unter anderem wird auf die wesentlichen Zielsetzungen der Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie eingegangen, um so die Intentionen der Gemeinschaft für einen rechtlichen Rahmen in den einzelnen Mitgliedstaaten zur Umsetzung dieser Vorgaben aufzuzeigen. Ebenfalls berücksichtigt wird dabei der im Oktober 2008 herausgegebene Vorschlag für eine Richtlinie über Rechte der Verbraucher, die auf eine Vollharmonisierung der nationalen Verbraucherbestimmungen abzielt. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen jedoch die nationalen Umsetzungen der Vorgaben der Verbrauchsgüterkauf-Richtlinie sowohl in Spanien als auch in Österreich, wobei speziellen Rechtsfragen, wie insbesondere der direkten Herstellerhaftung, den Unterbrechungsregelungen und der Rügeobliegenheit besonderes Augenmerk geschenkt wird. Zur besseren Darstellung der unterschiedlichen Gestaltung der Umsetzungen in beiden Mitgliedstaaten und der sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die nationalen Regelungen bzw auf die gewünschte Harmonisierung wird im abschließenden Teil der Arbeit eine Gegenüberstellung der Umsetzungen in beiden Mitgliedstaaten vorgenommen

Prevalence and predictors of fatigue in glioblastoma: a prospective study

Background The main goal of this study was to assess frequency, clinical correlates, and independent predictors of fatigue in a homogeneous cohort of well-defined glioblastoma patients at baseline prior to combined radio-chemotherapy. Methods We prospectively included 65 glioblastoma patients at postsurgical baseline and assessed fatigue, sleepiness, mean bedtimes, mood disturbances, and clinical characteristics such as clinical performance status, presenting symptomatology, details on neurosurgical procedure, and tumor location and diameter as well as pharmacological treatment including antiepileptic drugs, antidepressants, and use of corticosteroids. Data on fatigue and sleepiness were measured with the Fatigue Severity Scale and the Epworth Sleepiness Scale, respectively, and compared with 130 age- and sex-matched healthy controls. Results We observed a significant correlation between fatigue and sleepiness scores in both patients (r = 0.26; P = .04) and controls (r = 0.36; P < .001). Only fatigue appeared to be more common in glioblastoma patients than in healthy controls (48% vs 11%; P < .001) but not the frequency of sleepiness (22% vs 19%; P = .43). Female sex was associated with increased fatigue frequency among glioblastoma patients but not among control participants. Multiple linear regression analyses identified depression, left-sided tumor location, and female sex as strongest associates of baseline fatigue severity. Conclusions Our findings indicate that glioblastoma patients are frequently affected by fatigue at baseline, suggesting that factors other than those related to radio- or chemotherapy have significant impact, particularly depression and tumor localizatio

Improving foveal avascular zone segmentation in fluorescein angiograms by leveraging manual vessel labels from public color fundus pictures

In clinical routine, ophthalmologists frequently analyze the shape and size of the foveal avascular zone (FAZ) to detect and monitor retinal diseases. In order to extract those parameters, the contours of the FAZ need to be segmented, which is normally achieved by analyzing the retinal vasculature (RV) around the macula in fluorescein angiograms (FA). Computer-aided segmentation methods based on deep learning (DL) can automate this task. However, current approaches for segmenting the FAZ are often tailored to a specific dataset or require manual initialization. Furthermore, they do not take the variability and challenges of clinical FA into account, which are often of low quality and difficult to analyze. In this paper we propose a DL-based framework to automatically segment the FAZ in challenging FA scans from clinical routine. Our approach mimics the workflow of retinal experts by using additional RV labels as a guidance during training. Hence, our model is able to produce RV segmentations simultaneously. We minimize the annotation work by using a multi-modal approach that leverages already available public datasets of color fundus pictures (CFPs) and their respective manual RV labels. Our experimental evaluation on two datasets with FA from 1) clinical routine and 2) large multicenter clinical trials shows that the addition of weak RV labels as a guidance during training improves the FAZ segmentation significantly with respect to using only manual FAZ annotations.Fil: Hofer, Dominik. Medizinische Universität Wien; AustriaFil: Schmidt Erfurth, Ursula. Medizinische Universität Wien; AustriaFil: Orlando, José Ignacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Medizinische Universität Wien; AustriaFil: Goldbach, Felix. Medizinische Universität Wien; AustriaFil: Gerendas, Bianca S.. Medizinische Universität Wien; AustriaFil: Seeböck, Philipp. Medizinische Universität Wien; Austri

Selection of prebiotic oligonucleotides by cyclic phase separation

The emergence of functional oligonucleotides on early Earth required a molecular selection mechanism to screen for specific sequences with prebiotic functions. Cyclic processes such as daily temperature oscillations were ubiquitous in this environment and could trigger oligonucleotide phase separation. Here, we propose sequence selection based on phase separation cycles realized through sedimentation in a system subjected to the feeding of oligonucleotides. Using theory and experiments with DNA, we show sequence-specific enrichment in the sedimented dense phase, in particular of short 22-mer DNA sequences. The underlying mechanism selects for complementarity, as it enriches sequences that tightly interact in the condensed phase through base-pairing. Our mechanism also enables initially weakly biased pools to enhance their sequence bias or to replace the most abundant sequences as the cycles progress. Our findings provide an example of a selection mechanism that may have eased screening for the first auto-catalytic self-replicating oligonucleotides

Assessment of treatment field isolation during scaling, root planing and rinsing

Aim: Intensive application of highly concentrated antimicrobials during scaling and root planing may be hazardous if swallowed in quantity. This study evaluates two dental isolation systems for fluid leakage in conjunction with a sham treatment of scaling and root planing. Materials and methods: Eight volunteers were randomly assigned to wear a conventional rubber dam (RD) and a combined suction and isolation device (IsoLite® system [IL]) alternatively on contralateral maxillary and mandibular quadrants. RD was cut between the canine and the first molar and was fixed on the first molar with a rubber dam clamp and with a tissue adhesive (Histoacryl) on the gingiva. IL was applied as recommended by the manufacturer. Ultrasonic instrumentation with corresponding irrigation water was used for 5 min as sham treatment, i.e. no actual therapy. The irrigation liquid was collected and the difference between the amount of liquid applied and that collected during treatment was determined. The volunteers then reported on their comfort during treatment. Results: Neither of the devices offered complete isolation. Mean leakage with both systems was generally low, i.e. approximately 10% (of the applied irrigant). More leakage was recorded in the maxilla than in the mandible, for both systems. Both devices were deemed moderately comfortable to wear. Conclusion: RD and IL isolated the working field to a similar degree. Since RD represents the highest isolation standard currently available, the use of IL must also be considered sufficient to prevent noxious amounts of antiseptic rinses from leaking into the mouth

Identifikation von Faktoren, die ex-ante zur Resilienz einer Volkswirtschaft gegen gesundheitlich ausgelöste wirtschaftliche Krisen beitragen

Die Ausbreitung des Coronavirus SARS-CoV-2 traf im Februar und März dieses Jahres die Regierungen dieser Welt unvorbereitet und stellte diese bei der Eindämmung vor eine Herkulesaufgabe. Es galt die weitere Ausbreitung des noch unbekannten Virus einzudämmen, um so etwa die Gesundheitssysteme der jeweiligen Länder nicht zu überlasten und die Sterblichkeit der Bevölkerung auf einem möglichst geringen Niveau zu halten. Viele Regierungen weltweit griffen aus diesem Grund zum drastischen Mittel des (Teil-)Lockdowns ganzer Regionen bzw. Staaten, um die physischen Kontakte unter der Bevölkerung nur auf das absolut notwendige Minimum zu reduzieren. So kam es zur Schließung ganzer Branchen bzw. Industrien, also einer Beschränkung der Angebotsseite der Volkswirtschaft. Problematisch an der Beschränkung der Angebotsseite einer Volkswirtschaft ist, dass die temporäre Schließung von Unternehmen auch die Nachfrage nach Arbeitskräften und Vorleistungen anderer Unternehmen bzw. Branchen senkt. Dies kann die Krise verstärken. Sinkt die Nachfrage, so wird die Arbeitslosigkeit steigen und Unternehmen werden zunächst aufgrund geringer Reserven bzw. Eigenkapital in Liquiditätsengpässe geraten, die bei einer längeren Dauer auch zu Solvenzproblemen führen können. Zudem steigt in einer Pandemie, in der das Ende noch nicht absehbar ist die Unsicherheit für sämtliche Akteure einer Volkswirtschaft enorm. Dies verstärkt die zuvor genannten Entwicklungen wiederum weiter und verschärft die Krise. Um zu vermeiden, dass die temporären Wirtschaftseinbußen zu permanenten realwirtschaftlichen Folgen wie Konkursen und Arbeitsplatzverlusten führen, kam es international bei Regierungen und Notenbanken zu starken fiskal- und geldpolitischen Reaktionen. Besonders gefordert ist die Fiskalpolitik. Hilfen für Unternehmen, Kreditgarantien und einkommensstabilisierende Zahlungen sollen Liquiditätsprobleme der betroffenen Unternehmen entgegenwirken, um Konkurse zu verhindern und einem Anstieg der Arbeitslosigkeit entgegenzuwirken. Eine Insolvenzwelle würde sich darüber hinaus auch auf den Bankensektor ausstrahlen und die Finanzierungskonditionen für Unternehmen und Staaten verschlechtern. Angesichts dieser dramatischen Auswirkungen und sehr großen Anstrengungen seitens Fiskal- und Geldpolitik stellt sich die Frage, welche Faktoren ex-ante die Widerstandsfähigkeit einer Volkswirtschaft erhöhen können. Dies wird in der vorliegenden Studie untersucht. Der Begriff Resilienz beschreibt die Fähigkeit einen unvorhersehbaren Schock möglichst gut abzufedern, ohne anhaltende Beeinträchtigung zu überstehen, und sich schnell wieder davon zu erholen. Im Folgenden wird auf die ökonomische Resilienz fokussiert, die beschreibt, welche Faktoren das ökonomische System gegen unvorhersehbare Krisen stärken

Practices to support co-design processes: A case-study of co-designing a program for children with parents with a mental health problem in the Austrian region of Tyrol

Forms of collaborative knowledge production, such as community-academic partnerships (CAP), have been increasingly used in health care. However, instructions on how to deliver such processes are lacking. We aim to identify practice ingredients for one element within a CAP, a 6-month co-design process, during which 26 community- and 13 research-partners collaboratively designed an intervention programme for children whose parent have a mental illness. Using 22 published facilitating and hindering factors for CAP as the analytical framework, eight community-partners reflected on the activities which took place during the co-design process. From a qualitative content analysis of the data, we distilled essential practices for each CAP factor. Ten community- and eight research-partners revised the results and co-authored this article. We identified 36 practices across the 22 CAP facilitating or hindering factors. Most practices address more than one factor. Many practices relate to workshop design, facilitation methods, and relationship building. Most practices were identified for facilitating ‘trust among partners’, ‘shared visions, goals and/or missions’, ‘effective/frequent communication’, and ‘well-structured meetings’. Fewer practices were observed for ‘effective conflict resolution’, ‘positive community impact’ and for avoiding ‘excessive funding pressure/control struggles’ and ‘high burden of activities’. Co-designing a programme for mental healthcare is a challenging process that requires skills in process management and communication. We provide practice steps for delivering co-design activities. However, practitioners may have to adapt them to different cultural contexts. Further research is needed to analyse whether co-writing with community-partners results in a better research output and benefits for participants

Quantitative fluid overload in severe aortic stenosis refines cardiac damage and associates with worse outcomes

Aims: Cardiac decompensation in aortic stenosis (AS) involves extra-valvular cardiac damage and progressive fluid overload (FO). FO can be objectively quantified using bioimpedance spectroscopy. We aimed to assess the prognostic value of FO beyond established damage markers to guide risk stratification. Methods and results: Consecutive patients with severe AS scheduled for transcatheter aortic valve implantation (TAVI) underwent prospective risk assessment with bioimpedance spectroscopy (BIS) and echocardiography. FO by BIS was defined as ≥1.0 L (0.0 L = euvolaemia). The extent of cardiac damage was assessed by echocardiography according to an established staging classification. Right-sided cardiac damage (rCD) was defined as pulmonary vasculature/tricuspid/right ventricular damage. Hospitalization for heart failure (HHF) and/or death served as primary endpoint. In total, 880 patients (81 ± 7 years, 47% female) undergoing TAVI were included and 360 (41%) had FO. Clinical examination in patients with FO was unremarkable for congestion signs in >50%. A quarter had FO but no rCD (FO+/rCD−). FO+/rCD+ had the highest damage markers, including N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP) levels. After 2.4 ± 1.0 years of follow-up, 236 patients (27%) had reached the primary endpoint (29 HHF, 194 deaths, 13 both). Quantitatively, every 1.0 L increase in bioimpedance was associated with a 13% increase in event hazard (adjusted hazard ratio 1.13, 95% confidence interval 1.06–1.22, p < 0.001). FO provided incremental prognostic value to traditional risk markers (NT-proBNP, EuroSCORE II, damage on echocardiography). Stratification according to FO and rCD yielded worse outcomes for FO+/rCD+ and FO+/rCD−, but not FO−/rCD+, compared to FO−/rCD−. Conclusion: Quantitative FO in patients with severe AS improves risk prediction of worse post-interventional outcomes compared to traditional risk assessment