• 基于麻雀搜索算法优化的BP神经网络模型对2型糖尿病肾病的预测研究

    分类: 医学、药学 >> 临床医学 提交时间: 2023-09-22 合作期刊: 《中国全科医学》

    摘要: 背景 糖尿病肾病(DN)是糖尿病常见的微血管并发症之一,发病率高,危害性大。早期发现 DN 对预防相关疾病非常重要。目前大多研究基于传统的统计预测方法,数据需满足其所要求的前提假设条件。近年来已无法很好满足其在 DN 预测领域的需求,有必要尝试开展机器学习等新方法在 DN 预测领域的应用。目的 利用 LASSO回归和麻雀搜索算法(SSA)优化的 BP 神经网络(SSA-BP 神经网络)构建 DN 预测模型。方法 本研究时间为 2023年 48 月,数据来源于公开的伊朗 133 名糖尿病患者的并发症数据。采用 SPSS 26.0 软件进行单因素分析,采用LASSO 回归筛选变量。以是否患 DN 为因变量,分别用 8∶2 和 7∶3 的比例划分训练集和测试集,使用 SSA-BP 神经网络进行建模与分析,并与经典的机器学习模型对比预测性能以分析较优的 DN 模型。基于准确率、精确率、灵敏度、特异度、F1-score 和 AUC 指标进行模型评价。结果 剔除 9 例 1 型糖尿病患者,本研究纳入的有效样本量为 124 例 2型糖尿病(T2DM)患者,其中 73 例(58.9%)被诊断为 DN 患者。单因素分析显示年龄、BMI、糖尿病持续时间、空腹血糖(FBS)、糖化血红蛋白(HbA1c)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、三酰甘油(TG)、收缩压(SBP)和舒张压(DBP)的 T2DM 患者 DN 危险因素(P<0.05)。训练集∶测试集 =8∶2 时,训练集(n=100)中有 59 例 DN 患者,测试集(n=24)含有 14 例 DN 患者。LASSO 回归筛选出年龄、糖尿病持续时间、HbA1c、LDL 和SBP 共 5 个影响因素。Logistic 回归(LR)、K 近邻(KNN)、支持向量机(SVM)、BP 神经网络、SSA-BP 神经网络模型在测试集的准确率分别为 83.33%、79.17%、79.17%、87.50%、95.83%。F1-score 分别为 0.846 2、0.800 0、0.800 0、0.888 9、0.960 0。训练集∶测试集 =7∶3 时,训练集(n=88)中有 52 例 DN 患者,测试集(n=36)含有 21 例 DN 患者。LASSO 回归筛选出年龄、BMI、糖尿病持续时间、LDL、HDL、SBP 和 DBP 这 7 个影响因素。LR、KNN、SVM、BP 神经网络、SSA-BP 神经网络模型在测试集的准确率分别为 86.11%、86.11%、86.11%、72.22%、91.67%。F1-score 分别为 0.871 8、0.871 8、0.864 9、0.705 9、0.909 1。结论 LR、KNN 和 SVM 模型在训练集∶测试集 =7∶3 时性能较好,BP 神经网络和 SSA-BP 神经网络模型在训练集∶测试集 =8∶2 时性能较好。相较于 BP 神经网络模型和传统机器学习模型,SSA-BP 神经网络模型的预测性能更佳,可及时准确识别 T2DM DN 患者,实现 DN 的早发现和早治疗,从而预防并减缓对其身体带来的危害。

  • 基于Hausdorff距离算法的变压器差动保护新判据

    分类: 工程与技术科学 >> 工程力学 提交时间: 2023-02-24

    摘要: 对变压器励磁涌流和故障电流波形整体形态的特征进行分析,利用两者之间相似度差异,结合Hausdorff距离算法在图形相似度方面的优势,构造基于Hausdorff距离算法的变压器差动保护新判据,该判据采用标幺化后的差流序列和标准正弦波序列之间的Hausdorff距离值进行判别,以区分变压器的励磁涌流(包括对称性涌流)和故障差流(包括故障电流叠加励磁涌流)。通过仿真试验验证所提新判据的有效性、快速性和抗干扰性