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灰色預測模型在血糖預測中的研究

發(fā)布時間:2017-08-01 22:03

  本文關鍵詞:灰色預測模型在血糖預測中的研究


  更多相關文章: 血糖預測 GM(1 1)模型 預處理 新陳代謝算法 餐后預測


【摘要】:隨著人們生活水平的不斷提高,糖尿病患者的數(shù)量也隨之增長,給人類健康造成了極大的危害,而糖尿病患者臨床治療的主要目的是穩(wěn)定血糖,假如能夠提前預測出患者的未來血糖濃度,那么醫(yī)生就能在患者發(fā)生高血糖或低血糖事情之前采取有效的措施來穩(wěn)定血糖,這將在很大程度上減小血糖不穩(wěn)定對患者造成的傷害。因此,對糖尿病患者血糖預測的研究就顯得尤為重要。目前,關于糖尿病血糖預測的研究大體有兩個方向:一個方向是根據(jù)人體的生理模型,需要考慮影響患者血糖變化的外部因素,如飲食、藥物、情緒、運動等,對患者的血糖進行控制以達到穩(wěn)定的目的,不過此方向的預測算法復雜,并且結果有一定的延遲;另一個方向是只利用患者的歷史血糖值,建立合適的數(shù)學模型來對患者的未來血糖值進行預測,達到簡單、高效的預測效果。本文研究了基于數(shù)據(jù)驅動下的血糖預測模型,其中有人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型、極限學習機預測模型、支持向量機預測模型、AR預測模型、融合ARIMA和RBFNN預測模型等,首次將灰色預測模型應用到血糖預測領域。在灰色理論基礎上建立血糖GM(1,1)預測模型。在傳統(tǒng)的GM(1,1)模型的基礎上,進行了兩方面的改進,一方面采用對數(shù)變換對采集到的血糖數(shù)據(jù)進行預處理,弱化原始時間序列的隨機性,提高預測模型的精確度;另一方面采用新陳代謝算法,不斷地增加新數(shù)據(jù),刪除老數(shù)據(jù),建立最符合現(xiàn)階段的血糖訓練集,得到未來血糖的最佳預測值。最后用采集到的50例患者的血糖數(shù)據(jù)在MATLAB環(huán)境下進行實驗。實驗結果和AR模型的預測結果進行對比,結果顯示,血糖預測GM(1,1)模型具有更好的預測效果,尤其在預測患者餐后血糖方面表現(xiàn)突出,達到較高的預測精度和準確度。
【關鍵詞】:血糖預測 GM(1 1)模型 預處理 新陳代謝算法 餐后預測
【學位授予單位】:鄭州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:R587.1;N941.5
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-12
  • 1 緒論12-17
  • 1.1 研究背景及意義12-13
  • 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-15
  • 1.3 本文研究的主要內容15-16
  • 1.4 本文整體結構16-17
  • 2 血糖預測的關鍵問題與技術17-24
  • 2.1 血糖數(shù)據(jù)采集技術17-20
  • 2.2 血糖數(shù)據(jù)預處理技術20-21
  • 2.2.1 小波去噪技術20
  • 2.2.2 數(shù)據(jù)處理技術20-21
  • 2.3 血糖預測可行性分析21-22
  • 2.3.1 人體血糖的特征21-22
  • 2.3.2 血糖預測方法22
  • 2.4 本章小結22-24
  • 3 基于灰色理論的血糖預測模型24-38
  • 3.1 灰色理論24-25
  • 3.2 血糖預測模型理論基礎25-32
  • 3.2.1 GM(1,1)模型26-29
  • 3.2.2 GM(1,1)模型群29-30
  • 3.2.3 GM(1,1)模型的適用范圍30-31
  • 3.2.4 GM(1,1)模型的改進方法31-32
  • 3.3 血糖預測模型的建模步驟32-35
  • 3.4 血糖預測模型精度的檢驗35-37
  • 3.4.1 相對誤差大小檢驗法35
  • 3.4.2 后驗差檢驗法35-36
  • 3.4.3 關聯(lián)度檢驗法36-37
  • 3.5 本章小結37-38
  • 4 實驗及結果分析38-52
  • 4.1 實驗數(shù)據(jù)38-39
  • 4.2 模型參數(shù)估計及預測39-43
  • 4.3 實驗結果性能評價指標43-48
  • 4.3.1 克拉克誤差網(wǎng)格分析法43-47
  • 4.3.2 均方誤差和平均絕對誤差47-48
  • 4.4 餐后預測結果48-51
  • 4.5 本章小結51-52
  • 5 總結與展望52-53
  • 5.1 總結52
  • 5.2 展望52-53
  • 參考文獻53-56
  • 致謝56-57
  • 個人簡歷、在校期間的學術成果57

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本文編號:606363

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