利用监督学习预测心血管疾病风险:算法对比与分析

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"这篇研究论文探讨了利用监督机器学习算法来识别心血管疾病风险的方法,重点关注了如何通过数据驱动的方式预测心脏病。文中提到了世界卫生组织(WHO)关于心血管疾病(CVD)的统计数据,强调了预测心脏病的重要性。研究中采用了包括人工神经网络(ANN)、随机森林(RF)、逻辑回归、K近邻(KNN)、朴素贝叶斯(NB)和支持向量机(SVM)等多种机器学习算法,并对比了它们在预测心脏病风险时的表现。论文发布在2020年国际物联网控制网络与智能系统会议(ICICNIS2020)上,由Delhi技术大学计算机科学与工程系的Rahul Katarya和Srinivas Polipireddy共同撰写。" 心血管疾病(CVD)是全球主要的健康问题之一,每年导致数以百万计的死亡。预防和早期识别CVD风险至关重要,特别是在当前快节奏的生活中,不良的生活习惯如吸烟、饮酒和缺乏运动等增加了患病几率。WHO的数据凸显了这个问题的严重性,因此,利用先进的数据分析技术成为预测和防止CVD的关键。 监督机器学习是人工智能领域的一个分支,它通过训练模型来预测未知数据的输出。在本研究中,研究人员利用了多种监督学习算法,每种都有其独特的优点和适用场景: 1. **人工神经网络(ANN)**:模拟人脑神经元结构,通过多层非线性变换处理复杂关系,适用于非线性问题和高维数据。 2. **随机森林(RF)**:集成学习方法,构建多个决策树并取平均结果,具有很好的抗过拟合能力,能处理大量特征。 3. **逻辑回归(LR)**:适用于二分类问题,通过sigmoid函数将连续特征转化为概率输出。 4. **K近邻(KNN)**:基于实例的学习,根据样本最邻近的K个点的类别决定其类别,简单但计算成本较高。 5. **朴素贝叶斯(NB)**:基于贝叶斯定理和特征条件独立假设,简单高效,适合文本分类等任务。 6. **支持向量机(SVM)**:寻找最大边界以区分不同类别的数据,尤其在小样本和高维空间中有优势。 这些算法在心脏病预测中的性能比较,可以帮助确定哪种方法在医疗数据分析中更为有效。机器学习的优势在于处理大量医疗数据,挖掘潜在的关联,辅助医生做出更准确的诊断和风险评估,从而提前干预,降低心脏病的发生率。 这篇论文为医疗健康领域提供了一种新的数据驱动方法,利用机器学习技术来识别心血管疾病的风险,这不仅有助于改善个人的健康管理,也为医疗决策提供了科学依据。未来的研究可能会进一步优化这些算法,结合更多生物标志物和生活习惯数据,提升预测精度,更好地服务于公共卫生事业。