改進降維方法提高拉曼光譜醫(yī)療診斷模型準確率的研究
發(fā)布時間:2020-12-07 04:51
拉曼光譜技術(shù)可以從分子水平上對人體組織成分的改變進行表征和解釋,對疾病的診斷具有一定的臨床參考價值。與常規(guī)醫(yī)學(xué)診斷方法相比,拉曼光譜技術(shù)具有快速、準確、簡便、無損等優(yōu)點。但運用拉曼技術(shù)得到的拉曼光譜數(shù)據(jù)維數(shù)較大,且存在噪聲,如果直接用來鑒別疾病有一定的難度。針對這一問題,必須完成數(shù)據(jù)預(yù)處理才能建立醫(yī)療診斷模型,建立的診斷模型可輔助臨床進行有針對性的治療。本研究的主要內(nèi)容為建立拉曼光譜數(shù)據(jù)庫,改進降維方法提高分類模型的準確率。本研究整理了吉林大學(xué)第一醫(yī)院乳腺外科和婦產(chǎn)科提供的510例乳腺樣本和443例羊水樣本的拉曼光譜數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存在噪聲,對數(shù)據(jù)進行平滑預(yù)處理。預(yù)處理后的拉曼光譜數(shù)據(jù)形態(tài)復(fù)雜,依然存在數(shù)據(jù)維度大,樣本量少的問題,為了避免過擬合,本文提出改進的局部降維方法(LPR),應(yīng)用LPR方法完成數(shù)據(jù)降維,最后,分別應(yīng)用支持向量機(SVM)、極限學(xué)習(xí)機(ELM)和K近鄰(KNN)算法建立分類模型來預(yù)測疾病類型。為了驗證LPR算法的有效性,在乳腺癌數(shù)據(jù)集和羊水數(shù)據(jù)集上進行了大量的實驗,并與其他單一特征提取或選擇算法進行對比。實驗結(jié)果表明:改進的降維方法LPR和SVM分類算法結(jié)合構(gòu)建的模型(...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:45 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
原始數(shù)據(jù)光譜圖
5圖 2.2 預(yù)處理后光譜圖2.3 建立數(shù)據(jù)庫預(yù)處理后的每一條數(shù)據(jù)代表一個樣本,每條數(shù)據(jù)的拉曼光譜強度代表其特征。數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理后,總結(jié)歸納和整理得到實驗數(shù)據(jù)庫,如表 2.1 醫(yī)療診斷建立據(jù)庫可知實驗涉及兩個數(shù)據(jù)集分別為:乳腺癌數(shù)據(jù)集和羊水數(shù)據(jù)集。乳腺癌數(shù)據(jù)集
Normal Benign Malignant 歸屬190 192 192 C-C hypo[46]795 810 810 Beta carotene[47]1079 1081 1081 Amide III of proteins[48]1843 1841 1841 CH2and CH3symmetric deformation of proteins[49]2056 2056 2056 Amide III (α-helix) of proteins[50]2361 2359 2359 Lipids[48]2803 2801 2805 Lipids[46]改進的局部降維方法(LPR)流程如圖 3.2 所示,在乳腺癌數(shù)據(jù)集上進行了實用分層過濾思想來處理高維數(shù)據(jù),分塊的依據(jù)是表 3.2 所提到的已經(jīng)歸屬好的特征本文在光譜數(shù)據(jù)研究的基礎(chǔ)上提出一種改進的降維方法 LPR,下面從兩個階段進行述。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]維數(shù)約簡算法簡述[J]. 馬發(fā)民,張林,王錦彪. 軟件工程. 2017(08)
[2]便攜式拉曼光譜儀在食品檢測中的應(yīng)用[J]. 胡玉蘭,黃亞偉,王若蘭,李換,任芳. 食品工業(yè)科技. 2017(17)
[3]基于聚類改進的KNN文本分類算法[J]. 周慶平,譚長庚,王宏君,湛淼湘. 計算機應(yīng)用研究. 2016(11)
[4]Kappa檢驗比較2種豬偽狂犬病gE抗體ELISA檢測試劑盒[J]. 楊濤,李謂娟. 福建畜牧獸醫(yī). 2015(06)
[5]抽象網(wǎng)格工作流中數(shù)據(jù)集劃分方法的研究[J]. 于萬鈞,馮鵬飛. 化工自動化及儀表. 2013(08)
[6]基于多標簽ReliefF的特征選擇算法[J]. 黃莉莉,湯進,孫登第,羅斌. 計算機應(yīng)用. 2012(10)
[7]基于支持向量機的乳腺癌預(yù)后狀態(tài)預(yù)測和療效評估[J]. 袁前飛,蔡從中,肖漢光,劉興華,孔春陽. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2007(04)
[8]基于混淆矩陣和Fisher準則構(gòu)造層次化分類器[J]. 張靜,宋銳,郁文賢,夏勝平,胡衛(wèi)東. 軟件學(xué)報. 2005(09)
[9]拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用及研究進展[J]. 伍林,歐陽兆輝,曹淑超,易德蓮,孫少學(xué),劉峽. 光散射學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]基于拉曼光譜的乳腺良惡性腫瘤識別模型研究[D]. 賈致真.東北師范大學(xué) 2017
[2]人臉識別中的特征提取與分類算法研究[D]. 陸晶.中國計量學(xué)院 2014
[3]圖像檢索中的相關(guān)反饋和分類算法研究[D]. 劉琳.湖南大學(xué) 2009
[4]基于K近鄰的分類算法研究[D]. 桑應(yīng)賓.重慶大學(xué) 2009
本文編號:2902657
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:45 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
原始數(shù)據(jù)光譜圖
5圖 2.2 預(yù)處理后光譜圖2.3 建立數(shù)據(jù)庫預(yù)處理后的每一條數(shù)據(jù)代表一個樣本,每條數(shù)據(jù)的拉曼光譜強度代表其特征。數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理后,總結(jié)歸納和整理得到實驗數(shù)據(jù)庫,如表 2.1 醫(yī)療診斷建立據(jù)庫可知實驗涉及兩個數(shù)據(jù)集分別為:乳腺癌數(shù)據(jù)集和羊水數(shù)據(jù)集。乳腺癌數(shù)據(jù)集
Normal Benign Malignant 歸屬190 192 192 C-C hypo[46]795 810 810 Beta carotene[47]1079 1081 1081 Amide III of proteins[48]1843 1841 1841 CH2and CH3symmetric deformation of proteins[49]2056 2056 2056 Amide III (α-helix) of proteins[50]2361 2359 2359 Lipids[48]2803 2801 2805 Lipids[46]改進的局部降維方法(LPR)流程如圖 3.2 所示,在乳腺癌數(shù)據(jù)集上進行了實用分層過濾思想來處理高維數(shù)據(jù),分塊的依據(jù)是表 3.2 所提到的已經(jīng)歸屬好的特征本文在光譜數(shù)據(jù)研究的基礎(chǔ)上提出一種改進的降維方法 LPR,下面從兩個階段進行述。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]維數(shù)約簡算法簡述[J]. 馬發(fā)民,張林,王錦彪. 軟件工程. 2017(08)
[2]便攜式拉曼光譜儀在食品檢測中的應(yīng)用[J]. 胡玉蘭,黃亞偉,王若蘭,李換,任芳. 食品工業(yè)科技. 2017(17)
[3]基于聚類改進的KNN文本分類算法[J]. 周慶平,譚長庚,王宏君,湛淼湘. 計算機應(yīng)用研究. 2016(11)
[4]Kappa檢驗比較2種豬偽狂犬病gE抗體ELISA檢測試劑盒[J]. 楊濤,李謂娟. 福建畜牧獸醫(yī). 2015(06)
[5]抽象網(wǎng)格工作流中數(shù)據(jù)集劃分方法的研究[J]. 于萬鈞,馮鵬飛. 化工自動化及儀表. 2013(08)
[6]基于多標簽ReliefF的特征選擇算法[J]. 黃莉莉,湯進,孫登第,羅斌. 計算機應(yīng)用. 2012(10)
[7]基于支持向量機的乳腺癌預(yù)后狀態(tài)預(yù)測和療效評估[J]. 袁前飛,蔡從中,肖漢光,劉興華,孔春陽. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2007(04)
[8]基于混淆矩陣和Fisher準則構(gòu)造層次化分類器[J]. 張靜,宋銳,郁文賢,夏勝平,胡衛(wèi)東. 軟件學(xué)報. 2005(09)
[9]拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用及研究進展[J]. 伍林,歐陽兆輝,曹淑超,易德蓮,孫少學(xué),劉峽. 光散射學(xué)報. 2005(02)
碩士論文
[1]基于拉曼光譜的乳腺良惡性腫瘤識別模型研究[D]. 賈致真.東北師范大學(xué) 2017
[2]人臉識別中的特征提取與分類算法研究[D]. 陸晶.中國計量學(xué)院 2014
[3]圖像檢索中的相關(guān)反饋和分類算法研究[D]. 劉琳.湖南大學(xué) 2009
[4]基于K近鄰的分類算法研究[D]. 桑應(yīng)賓.重慶大學(xué) 2009
本文編號:2902657
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