LFDA-EKELM:集成优化的冠心病无创诊断方法

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"该研究提出了一种新的冠心病无创性诊断模型,结合局部Fisher判别分析(LFDA)特征提取和集成核极限学习机(KELM),命名为LFDA-EKELM。该模型通过LFDA去除不相关和冗余特征,选取对分类有高贡献的特征子集,利用粒子群优化的KELM(PSO-KELM)进行训练,再通过旋转森林(RF)构建集成分类器,以提高诊断的准确性和效率。实验结果证明,LFDA-EKELM方法在与ELM、SVM和BPNN等方法比较时,显示出更高的诊断准确率和效率,是一种有效的冠心病诊断工具。" 详细说明: 冠心病的无创性诊断是医学领域的重要课题,因为它能够早期发现疾病,提高患者的生存率。本文提出的LFDA-EKELM模型是对此问题的一种创新解决方式。LFDA(局部Fisher判别分析)是一种特征选择方法,它能够识别并保留对分类任务有显著贡献的特征,从而减少数据冗余,提高分类器的性能。LFDA通过计算样本之间的局部结构,找到能最大化类间距离同时最小化类内距离的特征子集,这有助于提升后续分类器的准确性。 核极限学习机(KELM)是一种快速的学习算法,它使用核函数将输入数据映射到高维空间,使得在原始特征空间中非线性可分的问题在高维空间变得线性可分。粒子群优化(PSO)是一种全局优化算法,可以用于寻找KELM的最优参数,以提升分类器的泛化能力。LFDA-EKELM模型通过LFDA提取特征后,用PSO-KELM进行训练,形成一个高效的分类器。 集成学习(Ensemble Learning)是机器学习中的一个重要概念,它结合多个分类器的结果以提高整体性能。旋转森林(Rotation Forest)是集成学习的一种,通过特征选择和随机森林的组合,创建多个分类器,每个分类器关注数据的不同方面,然后将它们的预测结果集成,以达到更稳定和准确的预测。 实验部分对比了LFDA-EKELM模型与其他常用方法(如极端学习机ELM、支持向量机SVM和反向传播神经网络BPNN)在冠心病诊断上的效果。结果显示,LFDA-EKELM在诊断准确率和诊断速度上均优于这些方法,证实了其在冠心病无创性诊断中的优越性。 总结来说,LFDA-EKELM模型结合LFDA的特征选择、PSO-KELM的高效学习和RF的集成策略,为冠心病的无创性诊断提供了一个高效且准确的框架,具有重要的临床应用价值。