[發(fā)明專利]基于實例和特征共享級聯(lián)的疾病預(yù)測系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010070744.6
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111312403A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紅;趙麗麗;虞鳳萍;王倩;王彩雨;韓書;李威;莊魯賀;張慧
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80;G16H50/20;G06F17/18
• 代理公司: 濟南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.基于實例和特征共享級聯(lián)的疾病預(yù)測系統(tǒng)，其特征是，包括：

待預(yù)測數(shù)據(jù)集獲取模塊，其被配置為：獲取待預(yù)測患者的所有疾病特征；

待預(yù)測數(shù)據(jù)集預(yù)測模塊，其被配置為：將待預(yù)測患者的所有疾病特征，輸入到已經(jīng)訓(xùn)練好的基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型中，輸出待預(yù)測患者所患疾病是否為慢性阻塞性肺疾病。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，已經(jīng)訓(xùn)練好的基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型的訓(xùn)練模塊，包括：

訓(xùn)練集獲取單元，其被配置為：獲取第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集；所述第一數(shù)據(jù)集為慢性阻塞性肺疾病的前期疾病數(shù)據(jù)集；所述第二數(shù)據(jù)集為已患和未患慢性阻塞性肺疾病的疾病數(shù)據(jù)集；所述第二數(shù)據(jù)集為小樣本數(shù)據(jù)集；

基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型構(gòu)建單元，用于構(gòu)建基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型，所構(gòu)建的基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型，包括：依次串聯(lián)的實例共享級聯(lián)單元、特征共享級聯(lián)單元和特征共享級聯(lián)優(yōu)化單元；

實例共享級聯(lián)單元，其被配置為：從第一數(shù)據(jù)集中篩選出統(tǒng)計次數(shù)最多的N種疾病名稱；

特征共享級聯(lián)單元，其被配置為：篩選出第一數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集疾病特征距離最近的M種疾病特征；

特征共享級聯(lián)優(yōu)化單元，其被配置為：根據(jù)N種疾病名稱和M種疾病特征，計算第一數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集之間的平衡概率分布值；

預(yù)測單元，其被配置為：根據(jù)平衡概率分布值與設(shè)定閾值的比較，輸出第二數(shù)據(jù)集中待預(yù)測疾病是否為慢性阻塞性肺疾病；

驗證單元，其被配置為：將預(yù)測單元的預(yù)測結(jié)果和預(yù)測單元的當(dāng)前待預(yù)測疾病對應(yīng)的特征均輸入到彈性網(wǎng)絡(luò)中，彈性網(wǎng)絡(luò)輸出損失函數(shù)值，如果損失函數(shù)值達(dá)到最小值，則表示基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型訓(xùn)練結(jié)束；否則，繼續(xù)對基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型進(jìn)行訓(xùn)練。

3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，所述訓(xùn)練集獲取單元之后，所述基于特征和實例遷移的平衡概率分布模型構(gòu)建單元之前，還包括：預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元，用于對第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集均進(jìn)行預(yù)處理。

4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征是，所述預(yù)處理單元包括：

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子單元，用于將文字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)篩選子單元，用于將噪聲數(shù)據(jù)剔除，噪聲數(shù)據(jù)是指與待預(yù)測疾病數(shù)據(jù)不相關(guān)的數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)填充子單元，用于對缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行填充；對篩選出的重要生理指標(biāo)的缺失值進(jìn)行填充。

5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，實例共享級聯(lián)單元，其被配置為：將的第一數(shù)據(jù)集中疾病名稱相同的患者記錄進(jìn)行統(tǒng)計，按照統(tǒng)計結(jié)果從多到少進(jìn)行排序，排序靠前的N種疾病被賦予高權(quán)重；最后得到高權(quán)重對應(yīng)的N種疾病名稱。

6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，所述特征共享級聯(lián)單元，其被配置為：

對第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集的疾病特征均映射到同一個特征空間中，計算特征之間的距離，如果第一數(shù)據(jù)集的疾病特征a與第二數(shù)據(jù)集的疾病特征b距離小于設(shè)定閾值，則表示兩個特征相似，對第一數(shù)據(jù)集的疾病特征a賦予設(shè)定的高權(quán)重；否則，對第一數(shù)據(jù)集的疾病特征a賦予設(shè)定的低權(quán)重；最后得到賦予權(quán)重后的若干個疾病特征；

利用近似馬爾科夫毯算法對賦予權(quán)重后的所有疾病特征進(jìn)行過濾，剔除不相關(guān)特征和冗余特征，得到過濾后的M種特征。

7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，特征共享級聯(lián)優(yōu)化單元，其被配置為：

計算第一數(shù)據(jù)集中N種疾病名稱的每種疾病名稱c的M種特征，與第二數(shù)據(jù)集中的M種特征的邊緣概率分布和條件概率分布；對邊緣概率分布和條件概率分布進(jìn)行加權(quán)求和，得到平衡概率分布值。

8.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，所述預(yù)測單元，其被配置為：

如果平衡概率分布值大于設(shè)定閾值，則表示疾病名稱c對應(yīng)的疾病，是慢性阻塞性肺疾病；如果平衡概率分布值小于等于設(shè)定閾值，則表示疾病名稱c對應(yīng)的疾病，不是慢性阻塞性肺疾病；

所述對第一數(shù)據(jù)集和第二數(shù)據(jù)集的疾病特征均映射到同一個特征空間中，是利用多維標(biāo)度法將特征映射到同一個特征空間。