基于臨床數(shù)據(jù)的中醫(yī)處方推薦方法研究
發(fā)布時間:2020-08-08 14:18
【摘要】:臨床診療決策支持是醫(yī)學人工智能研究的核心內容。中醫(yī)是我國獨具優(yōu)勢和特色的傳統(tǒng)醫(yī)學體系,以四診信息(主要包括癥狀與體征等信息)為依據(jù),進行個體化診療是其主要臨床模式。因此,中醫(yī)人工智能研究的核心任務之一是實現(xiàn)以癥狀體征為輸入,處方信息為輸出的臨床處方決策支持技術和方法。鑒于中醫(yī)臨床處方的復雜性和個體性,臨床處方的決策支持技術研究一直是未能有效解決的研究難題。隨著大量以電子病歷信息為主要載體的臨床數(shù)據(jù)積累,基于大規(guī)模臨床數(shù)據(jù),結合當前的機器學習和信息推薦方法進行個體化處方推薦成為可能。本文基于較大規(guī)模的中醫(yī)臨床病歷數(shù)據(jù),結合信息推薦和表示學習等方法,開展了中醫(yī)臨床處方推薦方法及系統(tǒng)研究,主要工作包括以下幾個方面:(1)利用脫敏后的11379例中醫(yī)臨床病歷數(shù)據(jù),進行基于正則表達式的數(shù)據(jù)預處理,對現(xiàn)病史中的癥狀進行批量結構化解析,形成了具有較高質量的臨床處方推薦數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集包含11379條現(xiàn)病史,11247副處方和463味中藥等主要信息,為開展中醫(yī)臨床處方信息推薦方法研究提供了重要數(shù)據(jù)基礎。(2)針對處方推薦中需要利用癥狀集和處方信息等問題,構建了包含癥狀集和處方的異質網(wǎng)絡,在此基礎上,采用網(wǎng)絡嵌入表示學習方法進行特征學習,并研制了基于類方分析和相似度的處方推薦算法。經實驗分析表明,基于社團劃分的處方推薦方法具有較好的處方推薦性能,實現(xiàn)了一定程度的個體化推薦效果。(3)面向臨床數(shù)據(jù)預處理和中醫(yī)處方推薦應用,本文設計并實現(xiàn)了中醫(yī)臨床處方推薦原型系統(tǒng),該系統(tǒng)基于Flask框架和Neo4j的圖數(shù)據(jù)庫存儲,實現(xiàn)了基于Web的臨床數(shù)據(jù)檢索、癥狀結構化處理及處方推薦等功能。
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TP391.3;R24
【圖文】:
的序列就可以看作輸入向量所對應單詞的詞向量,并且該詞向量的維度就是訓練逡逑模型中隱層神經元的數(shù)目。逡逑skip-gram的模型結構如圖2-1所示。逡逑輸入向量邐隱層邐輸出層邐輸出向量逡逑圖2-1邋Skip-gram的模型逡逑Figure邋2-1邋The邋model邋of邋skip-gram逡逑在實際應用中,一般在訓練結束后將所有單詞所對應的詞向量進行組合,形逡逑成權重矩陣,再將原單詞的onehot表示與該權重矩陣進行相乘就可以得到該單詞逡逑對應的詞向量,如式(2-1)所示。逡逑"0.2邋0.5邋0.7'逡逑0.5邋0.4邋0.2逡逑[0邋0邋1邋0邋0]x邋0.7邋0.3邋0.5邋=[0.7邋0.3邋0.5]邐(2-1)逡逑0.8邋0.9邋0.2逡逑0.5邋0.4邋0.8逡逑但是由于矩陣乘法運算的低效性,對寶貴的計算資源消耗巨大,借助單詞逡逑onehot表示只有一個維度的值為1、其余維度的值為0的特性,可以快速的獲取該逡逑單詞所對應的詞向量,即直接在權重矩陣中對應于單詞onehot表示的值1所在維逡逑度的位置作為索引,并取出權重矩陣與該索引相對應的向量,則此向量就是該單逡逑詞所對應的詞向量。還是以式(2-1)為例
如果訪問到某個節(jié)點發(fā)現(xiàn)該節(jié)點己不存在未訪問到的直接鄰居節(jié)點則進逡逑行回溯,再按照該規(guī)則繼續(xù)訪問,直到遍歷完畢。逡逑以上圖2-3為例,已知源節(jié)點為t/,且設定節(jié)點U的鄰域節(jié)點集合所包含的逡逑節(jié)點數(shù)A:為4,那么依據(jù)上文介紹的BFS的流程,采樣得到的源節(jié)點(/的鄰域節(jié)逡逑點為&、&、&和&,而根據(jù)DFS流程采樣得到的源節(jié)點U的鄰域節(jié)點為&、&、逡逑&和BFS和DFS分別對應了源節(jié)點鄰域采樣中的兩種極端情況。一般而言,逡逑BFS策略下采樣得到的鄰域集合中的節(jié)點和源節(jié)點往往有著比較緊密的關系,但逡逑是所覆蓋的范圍很小,鄰域集合中常常僅包含源節(jié)點的直接鄰居,該鄰域集合側逡逑重于表示微觀層面的局部信息;DFS策略下采樣得到的鄰域集合中的節(jié)點覆蓋的逡逑范圍比較大,但是所采樣節(jié)點與源節(jié)點的關系可能不夠緊密,距離源節(jié)點的平均逡逑路徑較長,該鄰域集合側重于表示宏觀層面的全局信息。N0de2vec模型的鄰域選逡逑擇策略對BFS和DFS進行了綜合
用戶c邐物品d逡逑—?行為逡逑——?推薦逡逑圖2-7基于用戶的協(xié)同過濾算法逡逑Figure邋2-7邋User-based邋collaborative邋filtering邋algorithm逡逑r-CF算法的關鍵就是計算出不同用戶之間的興趣相似度,而在的計算主要是依靠不同用戶行為之間的關系來獲取的,常用要有杰卡德相似度和余弦相似度。逡逑卡德相似度逡逑N邋(u)r\N邋(v)逡逑丨,式(2-18)中AYW表示用戶w選購過的物品集合,^叫表示用戶合,表示用戶w和用戶v共同選購過的物品集表示用戶w或用戶v選購過的物品集合的數(shù)目,杰卡德相
本文編號:2785679
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TP391.3;R24
【圖文】:
的序列就可以看作輸入向量所對應單詞的詞向量,并且該詞向量的維度就是訓練逡逑模型中隱層神經元的數(shù)目。逡逑skip-gram的模型結構如圖2-1所示。逡逑輸入向量邐隱層邐輸出層邐輸出向量逡逑圖2-1邋Skip-gram的模型逡逑Figure邋2-1邋The邋model邋of邋skip-gram逡逑在實際應用中,一般在訓練結束后將所有單詞所對應的詞向量進行組合,形逡逑成權重矩陣,再將原單詞的onehot表示與該權重矩陣進行相乘就可以得到該單詞逡逑對應的詞向量,如式(2-1)所示。逡逑"0.2邋0.5邋0.7'逡逑0.5邋0.4邋0.2逡逑[0邋0邋1邋0邋0]x邋0.7邋0.3邋0.5邋=[0.7邋0.3邋0.5]邐(2-1)逡逑0.8邋0.9邋0.2逡逑0.5邋0.4邋0.8逡逑但是由于矩陣乘法運算的低效性,對寶貴的計算資源消耗巨大,借助單詞逡逑onehot表示只有一個維度的值為1、其余維度的值為0的特性,可以快速的獲取該逡逑單詞所對應的詞向量,即直接在權重矩陣中對應于單詞onehot表示的值1所在維逡逑度的位置作為索引,并取出權重矩陣與該索引相對應的向量,則此向量就是該單逡逑詞所對應的詞向量。還是以式(2-1)為例
如果訪問到某個節(jié)點發(fā)現(xiàn)該節(jié)點己不存在未訪問到的直接鄰居節(jié)點則進逡逑行回溯,再按照該規(guī)則繼續(xù)訪問,直到遍歷完畢。逡逑以上圖2-3為例,已知源節(jié)點為t/,且設定節(jié)點U的鄰域節(jié)點集合所包含的逡逑節(jié)點數(shù)A:為4,那么依據(jù)上文介紹的BFS的流程,采樣得到的源節(jié)點(/的鄰域節(jié)逡逑點為&、&、&和&,而根據(jù)DFS流程采樣得到的源節(jié)點U的鄰域節(jié)點為&、&、逡逑&和BFS和DFS分別對應了源節(jié)點鄰域采樣中的兩種極端情況。一般而言,逡逑BFS策略下采樣得到的鄰域集合中的節(jié)點和源節(jié)點往往有著比較緊密的關系,但逡逑是所覆蓋的范圍很小,鄰域集合中常常僅包含源節(jié)點的直接鄰居,該鄰域集合側逡逑重于表示微觀層面的局部信息;DFS策略下采樣得到的鄰域集合中的節(jié)點覆蓋的逡逑范圍比較大,但是所采樣節(jié)點與源節(jié)點的關系可能不夠緊密,距離源節(jié)點的平均逡逑路徑較長,該鄰域集合側重于表示宏觀層面的全局信息。N0de2vec模型的鄰域選逡逑擇策略對BFS和DFS進行了綜合
用戶c邐物品d逡逑—?行為逡逑——?推薦逡逑圖2-7基于用戶的協(xié)同過濾算法逡逑Figure邋2-7邋User-based邋collaborative邋filtering邋algorithm逡逑r-CF算法的關鍵就是計算出不同用戶之間的興趣相似度,而在的計算主要是依靠不同用戶行為之間的關系來獲取的,常用要有杰卡德相似度和余弦相似度。逡逑卡德相似度逡逑N邋(u)r\N邋(v)逡逑丨,式(2-18)中AYW表示用戶w選購過的物品集合,^叫表示用戶合,表示用戶w和用戶v共同選購過的物品集表示用戶w或用戶v選購過的物品集合的數(shù)目,杰卡德相
【參考文獻】
相關期刊論文 前5條
1 趙志升;張曉;宋晨晏;;醫(yī)學決策支持系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析[J];醫(yī)學與哲學(B);2015年01期
2 孟凡紅;萬芳;;我國中醫(yī)藥信息化建設與發(fā)展[J];中國中醫(yī)藥信息雜志;2010年11期
3 王林;戴冠中;趙煥成;;一種新的評價社區(qū)結構的模塊度研究[J];計算機工程;2010年14期
4 ;衛(wèi)生部出臺電子病歷基本規(guī)范[J];中國社區(qū)醫(yī)師(醫(yī)學專業(yè));2010年11期
5 劉建國;周濤;汪秉宏;;個性化推薦系統(tǒng)的研究進展[J];自然科學進展;2009年01期
相關博士學位論文 前1條
1 王昱;基于電子病歷數(shù)據(jù)的臨床決策支持研究[D];浙江大學;2016年
本文編號:2785679
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