[發(fā)明專利]一種對(duì)醫(yī)療影像檢查量預(yù)測(cè)的混合優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410171208.X
• 申請(qǐng)日: 2014-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN103955764B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐哲;倪杭建;何必仕;何煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué);浙江萊達(dá)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/22
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

1.一種對(duì)醫(yī)療影像檢查量預(yù)測(cè)的混合優(yōu)化方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟A：灰色-馬爾可夫鏈模型的建立，具體是：

(1)在建立灰色-馬爾可夫鏈模型之前，為了保證灰色GM(1,1)模型的預(yù)測(cè)精度，需要通過級(jí)比檢驗(yàn)來判定原始醫(yī)療影像數(shù)據(jù)是否適合GM(1,1)建模；該步驟主要是要求醫(yī)療影像原始數(shù)據(jù)必須在級(jí)比范圍內(nèi)，對(duì)于級(jí)比檢驗(yàn)合格的序列，直接用于GM(1,1)模型的構(gòu)建；對(duì)于級(jí)比檢驗(yàn)不合格的序列，通過對(duì)數(shù)變換、平移變換來提高醫(yī)療影像原始數(shù)據(jù)序列的光滑度，然后對(duì)處理后的醫(yī)療影像數(shù)據(jù)序列進(jìn)行GM(1,1)建模，建模完成后再對(duì)預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行逆變換；

(2)建立灰色GM(1,1)模型，具體是：對(duì)于給定的醫(yī)療影像原始數(shù)據(jù)序列設(shè)為X⁽⁰⁾(t)＝(X⁽⁰⁾(1),X⁽⁰⁾(2),X⁽⁰⁾(3),......,X⁽⁰⁾(n))，t＝1,2,......,n，運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論，建立GM(1,1)模型為：

X(1)(t+1)=[X(0)(1)-ba]e-at+b/a---(1)]]>

X⁽⁰⁾(t+1)＝X⁽¹⁾(t+1)-X⁽¹⁾(t)＝(1-e^a)[X⁽¹⁾(1)-b/a]e^-at???(2)

式中a為常系數(shù)，b為對(duì)系統(tǒng)的定常輸入，X⁽⁰⁾(t+1)曲線即為灰色GM(1,1)對(duì)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)曲線；

(3)在灰色模型的基礎(chǔ)上建立馬爾可夫鏈模型；該模型主要包括三個(gè)步驟，依次為狀態(tài)的劃分，計(jì)算轉(zhuǎn)移概率并建立轉(zhuǎn)移概率矩陣，預(yù)測(cè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移，最后計(jì)算出灰色-馬爾可夫鏈模型對(duì)醫(yī)療影像檢查量的預(yù)測(cè)值；

步驟B：蒙特卡洛模型的建立，假設(shè)變量

Y＝f(X)???(3)

式中X為服從某一概率分布的隨機(jī)變量，f(X)是一個(gè)未知或非常復(fù)雜的函數(shù)式，用蒙特卡洛模型法就是通過直接或間接抽樣求出每一隨機(jī)自變量X，然后帶入(3)式求出函數(shù)值Y，這樣反復(fù)地獨(dú)立模擬計(jì)算多次，便可得到函數(shù)Y的一批抽樣數(shù)據(jù)Y₁,Y₂,Y₃,......,Y_n；當(dāng)獨(dú)立模擬次數(shù)很大的時(shí)候，就可以由此來確定函數(shù)Y的概率特征；并用樣本均值

Y‾=1NΣi=1nYi---(4)]]>

來作為函數(shù)Y的期望值；并且使用樣本標(biāo)準(zhǔn)差

S2=1NΣi=1n(Yi-Y‾)2---(5)]]>

作為的統(tǒng)計(jì)精度；使用蒙特卡洛模型需要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行大量的運(yùn)行模擬，并按式(4)計(jì)算出的影像數(shù)據(jù)每年的期望值就是對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)量；

步驟C:將灰色-馬爾可夫鏈模型與蒙特卡洛模型兩種方法進(jìn)行混合，具體是：采用兩種模型混合主要是根據(jù)兩個(gè)模型分別預(yù)測(cè)出來的影像檢查量的值進(jìn)行計(jì)算機(jī)擬合，在經(jīng)過大量的擬合計(jì)算后得到兩種模型的加權(quán)系數(shù)P、L；其中P為灰色-馬爾可夫鏈模型的權(quán)重系數(shù)，L為蒙特卡洛模型的權(quán)重系數(shù)；經(jīng)過權(quán)重分配后所預(yù)測(cè)出來的值就是最終預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)。