[發明專利]一種基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統

在審

• 申請號: 202010163049.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111446002A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 袁燁;孫川;嚴麗;徐卉;王茂霖;郭裕祺;唐秀川;張海濤;肖陽
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G16H50/80
• 分類號: G16H50/80
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發明公開了一種基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統，屬于病況分類領域，包括：分類模型獲取模塊，用于訓練一個或多個根據患者數據對患者病況進行分類的二分類模型，并從中獲取準確性最高的二分類模型作為目標模型，同時確定患者數據中的可解釋的特征；預處理模塊，用于提取待分類患者數據中的可解釋的特征后，對所提取的特征進行預處理，以填充其中的缺失值并替換其中的異常值，從而在預處理結束后得到待分類特征；病況分類模塊，用于以待分類特征為目標模型的輸入，利用目標模型完成對待分類患者的病況分類。本發明提出了一種穩定性、魯棒性以及準確性均滿足要求的分類系統，能夠解決新型冠狀病毒患者病況分類的問題。

技術領域

本發明屬于病況分類領域，更具體地，涉及一種基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統。

背景技術

新型冠狀病毒是2019年12月新出現的RNA病毒，傳染力強。感染病人病癥多樣，如何判斷病人接下來的病況變化對醫護人員采取進一步的治療措施起到指導作用。目前臨床采集的病人身體指標包括二聚體定量測定、甲狀腺功能全套(TSH,FT3,FT4)、免疫全套(IgG.IgA.IgM.C3.C4)、白細胞介素、生化全套、糖鏈抗原等六十余項指標。指標的種類繁多，這給醫護人員判斷病人病況發展帶來了巨大的困難。同時患者數量龐大，有數以萬計的病人需要以周或天為粒度進行評估。目前醫護人員根據指標結合對病人身體狀況的主觀判斷來對病人病況進行評級分類，這樣的分類方法給醫護人員帶來了沉重的負擔。

基于人工智能的完成分類，是通過計算機輔助的方式幫助人類做出快速精準的判斷與決策。人工智能的興起，使這種技術手段在分類任務中占據了越來越關鍵的位置。然而，利用人工智能來解決新型冠狀病毒感染病人病況分類問題面臨著諸多困難。

首先，病人身體指標的部分缺失給計算機分類帶來了挑戰。如乳酸脫氫酶這一指標，在100位病人中有10位病人沒有檢測，這就需要分類具有很高的穩定性。其次，檢測得到的指標當中存在一些異常數據，其數值嚴重超出了該指標的取值范圍，需要分類具有很高的魯棒性。最后，醫學數據的正面樣本較多，負面樣本較少，類目的不均衡會影響分類的準確性。新型冠狀病毒來勢迅猛，但尚無針對這一問題的性能優良的分類系統，因此，為了解決新型冠狀病毒患者病況的分類問題，急需提出一種穩定性、魯棒性以及準確性均滿足要求的分類系統。

發明內容

針對現有技術的缺陷和改進需求，本發明提供了一種基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統，其目的在于，提出一種穩定性、魯棒性以及準確性均滿足要求的分類系統，以解決新型冠狀病毒患者病況分類的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統，包括：分類模型獲取模塊、預處理模塊以及病況分類模塊；

分類模型獲取模塊，用于訓練一個或多個根據患者數據對患者病況進行分類的二分類模型，并從中獲取準確性最高的二分類模型作為目標模型，同時確定患者數據中的可解釋的特征；

預處理模塊，用于提取待分類患者數據中的可解釋的特征后，對所提取的特征進行預處理，以填充其中的缺失值并替換其中的異常值，從而在預處理結束后得到待分類特征；

病況分類模塊，用于以待分類特征為目標模型的輸入，利用目標模型完成對待分類患者的病況分類。

本發明所提供的基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統，通過預處理操作，填充患者特征數據中的缺失值并替換其中的異常值，保證了分類的穩定性和魯棒性；通過訓練多個分類模型，并從中選取準確性最高的模型進行病況分類，保證了分類的準確性。總的來說，本發明提供了一種具有穩定性、魯棒性和準確性的新型冠狀病毒患者病況分類系統，能夠有效解決新型冠狀病毒患者病況分類的問題。

本發明所提供的基于人工智能的新型冠狀病毒患者病況分類系統，還會從眾多的特征數據中篩選出可解釋的特征，并且僅針對可解釋的特征完成病況分類，由此能夠提高二分類模型的可解釋性，有效防止過擬合，進一步保證分類的準確性。