[發(fā)明專利]利用LSTM網(wǎng)絡(luò)對心電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811050743.4
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN110881966A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張躍;李峰;宿影;李彥
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市游弋科技有限公司;深圳市巖尚科技有限公司;清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 黃議本

1.利用LSTM網(wǎng)絡(luò)對心電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的算法，其特征在于包括：

讀取心電數(shù)據(jù)；

將心電數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)切分使每段數(shù)據(jù)包括設(shè)定數(shù)量的R波；

建立訓(xùn)練模型，包括設(shè)置雙向LSTM層、設(shè)置全連接層、以及在雙向LSTM層之間、或者全連接層之間、或者雙向LSTM層與全連接層之間設(shè)置dropout；

對所述訓(xùn)練模型的參數(shù)進(jìn)行配置；

利用心電數(shù)據(jù)對所述訓(xùn)練模型進(jìn)行循環(huán)訓(xùn)練以生成最終模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征在于所述利用心電數(shù)據(jù)對所述訓(xùn)練模型進(jìn)行循環(huán)訓(xùn)練以生成最終模型包括：

得到數(shù)據(jù)的樣本列表并對所述樣本列表按照標(biāo)簽順序進(jìn)行排序；

計算每個類別的樣本數(shù)，并且得到樣本最多的類別的樣本數(shù)；

根據(jù)所述樣本最多的類別的樣本數(shù)，對每一類隨機(jī)產(chǎn)生一個隨機(jī)排列的列表；

用每個類別的列表中的數(shù)對各自類別的樣本數(shù)求余，得到一個索引值，從每個類別的樣本中提取樣本，生成每個類別的樣本隨機(jī)列表；

把所有類別的樣本隨機(jī)列表連在一起，生成Random Shuffling，得到最后的樣本列表，用所述最后的樣本列表進(jìn)行訓(xùn)練。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征在于所述設(shè)置雙向LSTM層包括：使用包裝器TimeDistributed來產(chǎn)生針對各個時間步信號的獨(dú)立全連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征在于所述將心電數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)切分使每段數(shù)據(jù)包括設(shè)定數(shù)量的R波包括：將R波作為標(biāo)簽；利用LSTM網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得到檢測R波的R波檢測模型；通過R波檢測模型對心電數(shù)據(jù)的R波進(jìn)行識別，從而對心電數(shù)據(jù)切分使得每段數(shù)據(jù)包括設(shè)定數(shù)量的R波。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征在于：所述雙向LSTM層的層數(shù)為一層、兩層、三層、四層、五層或者六層以上；所述全連接層的層數(shù)為一層、兩層、三層、四層、五層或者六層以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征在于所述對所述訓(xùn)練模型的參數(shù)進(jìn)行配置包括：選擇損失函數(shù)和優(yōu)化器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法，其特征在于：所述dropout的比率為0.5。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的算法，其特征在于所述對所述最終模型進(jìn)行可視化處理具體為：使用tensor board對所述最終模型可視化以便對所述最終模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的算法，其特征在于所述設(shè)置雙向LSTM層包括：

定義前向LSTM單元和反向LSTM單元；指定所述前向LSTM單元的初始狀態(tài)和所述反向LSTM單元的初始狀態(tài)；準(zhǔn)備心電數(shù)據(jù)序列；實現(xiàn)雙向雙層LSTM層；

或者，定義單向LSTM單元；指定單向LSTM單元的初始狀態(tài)；利用雙向LSTM包裝器實現(xiàn)雙向雙層LSTM層。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其存儲有與計算設(shè)備結(jié)合使用的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行以實現(xiàn)權(quán)利要求1-9任一項所述算法。