一、引论
在医学中,针对某种疾病,根据它的发病原因、相关症状及其体征,可以抽取出模糊产生式规则,这些规则不仅有不同的重要性,而且还可能会存在交互影响。当模糊规则之间的交互作用不能忽略的时候,用模糊积分作为融合算子是一个很好的选择。近年来,许多研究者用模糊积分处理疾病间的这种交互作用,收到了较好效果。用模糊积分处理交互作用的关键问题是模糊测度的确定,模糊测度不仅可以表示每条规则的重要度,还可以表示出规则之间的交互作用。已有不少学者在模糊测度确定方面进行了深入有效探讨,提出了一些确定模糊测度的方法,但是如何才能确定合适的模糊测度仍然是一件很麻烦的工作。文章讨论下积分在医学中的应用,侧重于解决医学上疾病的分类问题。在这里每一条规则可以看成是一个分类器。
从如何有效提高模糊规则融合效果底限的角度出发,提出一种基于下积分的融合方法。该方法将各个模糊规则组合的分类正确率作为效率测度,避免了确定模糊测度这一复杂问题。下积分不再只是普通模糊积分中融合算子的作用,借助下积分将待识别样例在各个规则及其组合之间合理分配,达到利用有限资源提高融合效率底限作用,通过求解关于下积分优化问题,得到样例在各规则及其组合之间优化分配方案(即各规则组合应对多大比例的样例进行分类)。当有一批新的样例需要分类时,不再需要所有规则都参与进来进行分类,而是用得到的优化分配方案,用对应规则组合对其进行分类。规则之间交互作用最大程度提高了融合系统中分类效率底限。
二、下积分在医学上的分类研究
(一)基于下积分的融合方法
下积分定义里蕴含着一种优化机制。在模糊规则融合过程中,下积分代表把一批测试样例在各个模糊规则组合间进行分配时,融合系统融合效率的底限,体现了最保守的融合效率。对于此,提出基于下积分的模糊规则融合分类方法。........
通过求解,此优化模型可以得到使待识别样例得到较高分类精度的分配方案。进行分类时,按照所求最优解把样例分成几个不相交子集,每一个样例子集由一个模糊规则组合进行分类,不用所有模糊规则都参与进来,这是和普通积分不一样的地方。哪些样例在同一子集呢?应该是能够被同一规则组合正确分类的样例。但是对于未知样例,这一点很难做到。为解决这个问题,要预测模糊规则,看预测的模糊规则组合可对哪些样例进行正确分类,就把这些样例分给这个组合去分类。同一个分类器组合可把样例分成两类,即正确分类样例和错误分类样例。利用这两类样例预测分类器,确定哪些样例适合在同一个分类器组合中分类。
(二)医学数据的试验结果
我们选用医学中常用的Pima India di-abetes data(妊娠期糖尿病)和BreastCancers lz}(乳腺癌)来检验下积分的分类融合效果。Pima India diabetes data是一个诊断是否患糖尿病的两类问题的数据库,里面有768个事例,其中268个正例,500个负例,有8个数值型的属性值。BreastCancer是一个是否得乳腺癌的两类问题的数据库,里面有499个事例,其中258个正例,241个负例,有10个数值型的属性值。每个数据集被随机分成两部分,70 %作为训练样例,30%作为测试样例。在这里用模糊ID3抽取模糊产生式规则。通过求解可以得到使融合系统分类效率达到最大的样例分配比例,对分配比例不为零的模糊规则进行组合,形成预测规则组合。.........
三、总结
在医学中,针对某种疾病,根据它的发病原因、相关症状及其体征,可以抽取出模糊产生式规则,这些规则不仅有不同的重要性,而且还可能会存在交互影响。当模糊规则之间的交互作用不能忽略的时候,用模糊积分作为融合算子是一个很好的选择。近年来,许多研究者用模糊积分处理疾病间的这种交互作用,收到了较好效果。用模糊积分处理交互作用的关键问题是模糊测度的确定,模糊测度不仅可以表示每条规则的重要度,还可以表示出规则之间的交互作用。已有不少学者在模糊测度确定方面进行了深入有效探讨,提出了一些确定模糊测度的方法,但是如何才能确定合适的模糊测度仍然是一件很麻烦的工作。文章讨论下积分在医学中的应用,侧重于解决医学上疾病的分类问题。在这里每一条规则可以看成是一个分类器。该方法将各个模糊规则组合的分类正确率作为效率测度,避免了确定模糊测度这一复杂问题。下积分不再只是普通模糊积分中融合算子的作用,借助下积分将待识别样例在各个规则及其组合之间合理分配,达到利用有限资源提高融合效率底限作用,通过求解关于下积分优化问题,得到样例在各规则及其组合之间优化分配方案(即各规则组合应对多大比例的样例进行分类)。当有一批新的样例需要分类时,不再需要所有规则都参与进来进行分类,而是用得到的优化分配方案,用对应规则组合对其进行分类。规则之间交互作用最大程度提高了融合系统中分类效率底限。
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