[發明專利]一種基于決策樹的病癥與藥物的匹配方法

在審

• 申請號: 202210748689.0
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115101165A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 楊金鳳;李海濱;包散丹
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G16H20/10
• 分類號: G16H20/10;G16H20/90;G16H50/70;G16H70/40;G06K9/62
• 代理公司: 內蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 陳冠霖

1.一種基于決策樹的病癥與藥物的匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、收集若干傳統的配方，將配方對應的病癥癥狀X與所使用的藥物Y相對應，形成配方樣本集Z；

S2、將所述S1中建立的配方樣本集Z中的部分配方作為訓練配方集，根據訓練配方集計算出訓練配方集中藥物的信息熵、在病癥癥狀給定的條件下藥物的條件熵，再利用藥物的信息熵、在病癥癥狀給定的條件下藥物的條件熵計算出病癥癥狀對藥物的信息增益；

S3、根據所述S2中計算得到的病癥癥狀對藥物的信息增益，構建每種藥物對應的藥物決策樹；

S4、將待開藥病例的病癥癥狀X’作為輸入參數，依次輸入至所述S3中得到的多個藥物決策樹中，得出所述病例的病癥癥狀X’是否與藥物決策樹所對應的藥物相匹配的結論；

S5、將所有與所述病癥癥狀X’相匹配的藥物進行配伍即得出與待開藥病例相匹配的藥物結果Y＝(y₁,y₂,…,y_J)。

2.根據權利要求1所述的一種基于決策樹的病癥與藥物的匹配方法，其特征在于，所述S1中，

配方樣本集Z＝{(X¹,Y¹),(X²,Y²),…,(Xⁿ,Yⁿ),…,(X^N,Y^N)}，

其中，N為配方樣本集中的配方總數量；

第n首配方對應的病癥特征記作向量中的是第n首配方中對應的第i種病癥癥狀x_i；有兩種可能的情況，當第i種病癥癥狀在第n首配方中存在時，即第n首配方中的藥物配伍可治療病癥癥狀則記為當第i種病癥癥狀在第n首配方中不存在時，即第n首配方中的藥物配伍未治療病癥癥狀則記為

第n首配方對應的藥物配伍記作向量中的是第n首配方中的第j味藥物y_j；有兩種可能的情況，當第j味藥物在第n首配方中使用時，則記為當第j味藥物在第n首配方中未使用時，則記為

3.根據權利要求2所述的一種基于決策樹的病癥與藥物的匹配方法，其特征在于，所述S2中，

病癥癥狀對藥物的信息增益G(y_j,x_i)的計算公式如式1所示：

G(y_j,x_i)＝H(y_j)-E(y_j|x_i)(1)

式1中，H(y_j)即前述的藥物的信息熵，E(y_j|x_i)即前述的在病癥癥狀給定的條件下藥物的條件熵，通過式1，即可計算出病癥癥狀x_i對藥物y_j的信息增益G(y_j,x_i)。

4.根據權利要求3所述的一種基于決策樹的病癥與藥物的匹配方法，其特征在于，所述S2中，

藥物的信息熵H(y_j)的計算公式如式2所示：

式2中，l＝1,2表示藥物y_j使用和未使用兩種情況；N(y_jl)表示在訓練配方集中藥物處于y_jl情況時的總次數；N表示訓練配方集樣本總數；表示在訓練配方集中藥物處于y_jl時的概率；

在病癥癥狀給定的條件下藥物的條件熵E(y_j|x_i)的計算公式如式3所示：

式3中，t＝1,2表示處于和不處于病癥癥狀x_i兩種情況；N(x_it)表示在訓練配方集中病癥癥狀處于x_it情況時的總次數；表示在訓練配方集中病癥癥狀處于x_it情況時的概率；N(x_it∩y_jl)表示在訓練配方集中病癥癥狀處于x_it情況且藥物處于y_jl情況時的總次數；表示在訓練配方集中當病癥癥狀處于x_it情況且藥物處于y_jl情況時的概率。