This textbook integrates important mathematical foundations, efficient computational algorithms, applied statistical inference techniques, and cutting-edge machine learning approaches to address a wide range of crucial biomedical informatics, health analytics applications, and decision science challenges. Each concept in the book includes a rigorous symbolic formulation coupled with computational algorithms and complete end-to-end pipeline protocols implemented as functional R electronic markdown notebooks. These workflows support active learning and demonstrate comprehensive data manipulations, interactive visualizations, and sophisticated analytics. The content includes open problems, state-of-the-art scientific knowledge, ethical integration of heterogeneous scientific tools, and procedures for systematic validation and dissemination of reproducible research findings.

Complementary to the enormous challenges related to handling, interrogating, and understanding massive amounts of complex structured and unstructured data, there are unique opportunities that come with access to a wealth of feature-rich, high-dimensional, and time-varying information. The topics covered in Data Science and Predictive Analytics address specific knowledge gaps, resolve educational barriers, and mitigate workforce information-readiness and data science deficiencies. Specifically, it provides a transdisciplinary curriculum integrating core mathematical principles, modern computational methods, advanced data science techniques, model-based machine learning, model-free artificial intelligence, and innovative biomedical applications. The book's fourteen chapters start with an introduction and progressively build foundational skills from visualization to linear modeling, dimensionality reduction, supervised classification, black-box machine learning techniques, qualitative learning methods, unsupervised clustering, model performance assessment, feature selection strategies, longitudinal data analytics, optimization, neural networks, and deep learning. The second edition of the book includes additional learning-based strategies utilizing generative adversarial networks, transfer learning, and synthetic data generation, as well as eight complementary electronic appendices.

This textbook is suitable for formal didactic instructor-guided course education, as well as for individual or team-supported self-learning. The material is presented at the upper-division and graduate-level college courses and covers applied and interdisciplinary mathematics, contemporary learning-based data science techniques, computational algorithm development, optimization theory, statistical computing, and biomedical sciences. The analytical techniques and predictive scientific methods described in the book may be useful to a wide range of readers, formal and informal learners, college instructors, researchers, and engineers throughout the academy, industry, government, regulatory, funding, and policy agencies. The supporting book website provides many examples, datasets, functional scripts, complete electronic notebooks, extensive appendices, and additional materials.

�ber die Autorin bzw. den Autor

Professor Ivo D. Dinov directs the Statistics Online Computational Resource (SOCR) at the University of Michigan and serves as associate director of the Michigan Institute for Data Science (MIDAS). He is an expert in mathematical modeling, statistical analysis, high-throughput computational processing, and scientific visualization of large, complex and heterogeneous datasets (Big Data). Dr. Dinov is developing, validating, and disseminating novel technology-enhanced pedagogical approaches for STEM education and active data science learning. His artificial intelligence and machine learning work involves compressive big data analytics, statistical obfuscation of sensitive data, complex time (kime) representation, model-based and model-free techniques for kimesurface analytics. Dr. Dinov is a member of the American Statistical Association, the American Mathematical Society, the American Physical Society, the American Association for the Advancement of Science, an honorary member ofthe Sigma Theta Tau International Society, and an elected member of the International Statistical Institute.

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WIDERRUFSBELEHRUNG

Widerrufsrecht

Sie haben das Recht, binnen vierzehn Tagen ohne Angabe von Gr�nden diesen Vertrag zu widerrufen.

Die Widerrufsfrist betr�gt vierzehn Tage ab dem Tag, an dem Sie oder ein von Ihnen benannter Dritter, der nicht der Bef�rderer ist, die letzte Ware oder die letzte Teilsendung bzw. das letzte St�ck in Besitz genommen haben bzw. hat.

Um Ihr Widerrufsrecht auszu�ben, m�ssen Sie uns, Romtrade Corp., 39137 BYERS DR., 48310, STERLING HEIGHTS, Michigan, U.S.A., +1 586-977-9198, mittels einer eindeutigen Erkl�rung (z.B. ein mit der Post versandter Brief, Telefax oder E-Mail) �ber Ihren Entschluss, diesen Vertrag zu widerrufen, informieren. Sie k�nnen daf�r das beigef�gte Muster-Widerrufsformular verwenden, das jedoch nicht vorgeschrieben ist. Sie k�nnen auch eine andere eindeutige Erkl�rung auf der Webseite "Meine Bestellungen" in Ihrem "Nutzerkonto" elektronisch ausf�llen und �bermitteln. Machen Sie von dieser M�glichkeit Gebrauch, so werden wir Ihnen unverz�glich (z. B. per E-Mail) eine Best�tigung �ber den Eingang eines solchen Widerrufs �bermitteln. Zur Wahrung der Widerrufsfrist reicht es aus, dass Sie die Mitteilung �ber die Aus�bung des Widerrufsrechts vor Ablauf der Widerrufsfrist absenden.

Folgen des Widerrufs

Wenn Sie diesen Vertrag widerrufen, haben wir Ihnen alle Zahlungen, die wir von Ihnen erhalten haben, einschlie�lich der Lieferkosten (mit Ausnahme der zus�tzlichen Kosten, die sich daraus ergeben, dass Sie eine andere Art der Lieferung als die von uns angebotene, g�nstigste Standardlieferung gew�hlt haben), unverz�glich und sp�testens binnen vierzehn Tagen ab dem Tag zur�ckzuzahlen, an dem die Mitteilung �ber Ihren Widerruf dieses Vertrags bei uns eingegangen ist. F�r diese R�ckzahlung verwenden wir dasselbe Zahlungsmittel, das Sie bei der urspr�nglichen Transaktion eingesetzt haben, es sei denn, mit Ihnen wurde ausdr�cklich etwas anderes vereinbart; in keinem Fall werden Ihnen wegen dieser R�ckzahlung Entgelte berechnet. Wir k�nnen die R�ckzahlung verweigern, bis wir die Waren wieder zur�ckerhalten haben oder bis Sie den Nachweis erbracht haben, dass Sie die Waren zur�ckgesandt haben, je nachdem, welches der fr�here Zeitpunkt ist. Sie haben die Waren unverz�glich und in jedem Fall sp�testens binnen vierzehn Tagen ab dem Tag, an dem Sie uns �ber den Widerruf dieses Vertrags unterrichten, an Romtrade Corp., 39137 BYERS DR., 48310, STERLING HEIGHTS, Michigan, U.S.A., +1 586-977-9198, zur�ckzusenden oder zu �bergeben. Die Frist ist gewahrt, wenn Sie die Waren vor Ablauf der Frist von vierzehn Tagen absenden.

Sie tragen die unmittelbaren Kosten der R�cksendung der Waren. Sie m�ssen f�r einen etwaigen Wertverlust der Waren nur aufkommen, wenn dieser Wertverlust auf einen zur Pr�fung der Beschaffenheit, Eigenschaften und Funktionsweise der Waren nicht notwendigen Umgang mit ihnen zur�ckzuf�hren ist.

Ausnahmen vom Widerrufsrecht

Das Widerrufsrecht besteht nicht bzw. erlischt bei folgenden Vertr�gen:

Zur Lieferung von Zeitungen und Zeitschriften oder Illustrierten, mit Ausnahme von Abonnement Vertr�gen;
Bei der Lieferung digitaler Inhalte (ebooks), die nicht auf einem k�rperlichen Datentr�ger (z.B. einer CD oder DVD) geliefert werden, wenn Sie dem Beginn der Ausf�hrung vor der Bestellung ausdr�cklich zugestimmt und zur selben Zeit best�tigt haben, dass mit der Ausf�hrung begonnen werden kann und Sie Ihr Widerrufsrecht verlieren, sobald die Ausf�hrung begonnen hat.

ENDE DER WIDERRUFSBELEHRUNG

Muster-Widerrufsformular

(Wenn Sie den Vertrag widerrufen wollen, dann f�llen Sie bitte dieses Formular aus und senden Sie es zur�ck)

An: (Romtrade Corp., 39137 BYERS DR., 48310, STERLING HEIGHTS, Michigan, U.S.A., +1 586-977-9198)

Hiermit widerrufe(n) ich/wir* den von mir/uns* abgeschlossenen Vertrag �ber den Kauf der folgenden Waren*/ die Erbringung der folgenden Dienstleistung*

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