[發明專利]一種高精度的兒童成年身高預測方法

在審

• 申請號: 202011127023.0
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112382389A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 毛科技;華子雯;汪敏豪;徐瑞吉
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30;G06N3/00;G06N3/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵

一種高精度的兒童成年身高預測方法，包括：步驟1蟻獅替換，用適應度值高的蟻獅替換適應度值低的蟻獅；步驟2改進螞蟻的游走方式；步驟3螞蟻替換，用適應度值高的螞蟻替換適應度值低的螞蟻；步驟4將改進的蟻獅算法與BP神經網絡結合，預測兒童成年身高。本發明提出一種高精度的兒童成年身高預測方法，利用蟻獅算法的尋優能力，改進BP神經網絡的不足，使預測結果更精確。

技術領域

本發明涉及兒童成年身高預測方法。

背景技術

兒童青少年身高的預測在兒科內分泌學中是常見的程序。隨著生活水平越來越好，兒童的生長發育問題收到了廣泛的關注。一般的兒童成年身高方法通過遺傳公式或者回歸方程來預測，這些方法預測特定的兒童時較準確。但是當兒童的發育情況變得復雜且多樣時，這些方法的準確度不高。

通過對兒童青少年階段性身高的預測，不但能夠對其生長發育階段出現的異常情況進行及時干預，而且對兒童青少年成長過程中生活習慣的培養有積極的引導作用。但是身高預測研究存在公開數據少，需要長時間觀測驗證結果等難點，且準確度不高。因此，如何提高兒童成年預測身高的準確率是值得深入研究的重要問題。

發明內容

本發明要克服現有技術的上述缺點，提供一種高精度的兒童成年身高預測方法。本發明將基于蟻獅算法，提出一種兒童成年身高預測方法，能夠及時發現青少年兒童在生長發育期間出現的身高問題。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

一種高精度的兒童成年身高預測方法，包括以下步驟：

步驟1：蟻獅替換，用適應度值高的蟻獅替換適應度值低的蟻獅；

步驟2：改進螞蟻的游走方式；

步驟3：螞蟻替換，用適應度值高的螞蟻替換適應度值低的螞蟻；

步驟4：將改進的蟻獅算法與BP神經網絡結合，預測兒童成年身高。

步驟1具體包括：

1)在螞蟻進行游走時，蟻獅的選擇使用輪盤賭的方式，輪盤賭對于適應度高的蟻獅選中的概率更大。在一次迭代完成之后，隨機初始化相同數量的n個蟻獅。其中，n為原始蟻獅的數量。

2)計算蟻獅的適應度值，利用適應度值優先的規則選擇適應度值更高的n個蟻獅。

數學表達式如下所示，如果的適應度低于則：

其中，表示原始組第t次迭代時第i個蟻獅的適應度值，表示新建組第t次迭代時第j個蟻獅的適應度值，表示原始組第t次迭代時第i個蟻獅的位置，表示新建組第t次迭代時第j個蟻獅的位置。

步驟2具體包括：

1)螞蟻游走方式。每個新替換蟻獅適應度較高，但是會有不被輪盤賭選中的情況出現，導致蟻獅替換成為無意義動作，無法發揮其作用，因此，只要判斷出有新蟻獅的更替，就使螞蟻圍繞其隨機游走，保證每個新蟻獅都有其存在的意義。而精英蟻獅是每次迭代后選出的全局最優解，它在很大程度上影響了螞蟻的隨機游走，所以在每次迭代時，讓螞蟻圍繞精英蟻獅、新替換蟻獅以及通過輪盤賭選中的蟻獅進行隨機游走。在蟻獅優化算法中，前期螞蟻游走的步長要大，越往后期步長越小，直到收斂到某一位置附近。所以引入了步長調節函數對螞蟻隨機游走的過程進行調整。數學表達式如下所示：