[發(fā)明專利]一種基于模糊聚類和廣義最小二乘法的模糊模型乳腺癌診斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011499458.8
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112489038A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王丹;張賢坤;羅新
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于模糊聚類和廣義最小二乘法的模糊模型乳腺癌診斷方法，其特征包括以下步驟：

第1步、設(shè)計(jì)基于模糊聚類和廣義最小二乘法的模糊模型的表示形式；

第2步、對國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集威斯康乳腺癌數(shù)據(jù)集(Breast-cancer-wisconsin，BCW)進(jìn)行預(yù)處理，并將數(shù)據(jù)集分為訓(xùn)練集和測試集兩個部分，其中訓(xùn)練集是用來進(jìn)行訓(xùn)練模糊模型，測試集是用來進(jìn)行測試模糊模型；

第3步、模糊模型中模糊規(guī)則的前提部分的構(gòu)造是通過模糊聚類算法(FuzzyClustering Method，F(xiàn)CM)對訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練；

第4步、模糊模型中模糊規(guī)則的結(jié)論部分的構(gòu)造通過廣義最小二乘法(GeneralizedLeast Square，GLS)估計(jì)多項(xiàng)式函數(shù)作為連接權(quán)值的參數(shù)系數(shù)；

第5步、根據(jù)構(gòu)造出的模糊模型，對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行識別分類，并輸出最終的診斷結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊聚類和廣義最小二乘法的模糊模型乳腺癌診斷方法，其特征在于：第1步中所述的基于模糊聚類和廣義最小二乘法的模糊模型的表示形式具體過程如下：

給定一個多項(xiàng)式模糊模型，它包含了多個輸入變量和n條模糊規(guī)則，則它的模糊規(guī)則庫的表示形式為：

R¹：if x₁is B₁₁and...and x_nis B_1nthen z₁＝f₁(x₁，x₂，...，x_n)

R²：if x₂is B₂₁and...and x_nis B_2nthen z₂＝f₂(x₁，x₂，...，x_n)

……

Rⁿ：if x_nis B_n1and...and x_nis B_nkthen z_n＝f_n(x₁，x₂，...，x_n)

其中，Rⁱ(i＝1，2，...，n)表示第i條模糊規(guī)則，n表示模糊規(guī)則的總數(shù)；數(shù)據(jù)集X＝{x₁，x₂，...，x_m}，x_i(i＝1，2，...，n)表示第i行輸入數(shù)據(jù)；B_ij(i＝1，2，...，n，j＝1，2，...，c)表示第i個模糊集屬于第j類，c為聚類中心點(diǎn)的個數(shù)，f_i(x₁，x₂，...，x_n)表示第i條模型規(guī)則的輸出多項(xiàng)式，z_i表示第i條模型規(guī)則的輸出多項(xiàng)式；

模糊模型的輸出多項(xiàng)式類型表達(dá)式z_i＝f_i(x₁，x₂，...，x_n)(i＝1，2，...，n)：

f_j＝b_j0+b_j1(x₁-v_1j)+…+b_jk(x_k-v_kj)+b_j(k+1)(x₁-v_1j)²+…+b_j(2k)(x_k-v_kj)²+b_j(2k+1)(x₁-v_1j)(x₂-v_2j)+…+b_{j((k+2)(k+1)/2)}(x_k-1-v_(k-1)j)(x_k-v_kj)

其中f_j表示第j條規(guī)則的多項(xiàng)式，b_ji表示第j行第i列輸入數(shù)據(jù)的系數(shù)，v_ij表示第i個聚類中心第j個輸入變量的中心點(diǎn)，v_ij的值通過第3.2步模糊聚類算法(Fuzzy ClusteringMethod，F(xiàn)CM)獲得。