基于极限学习机的胰岛素评价模型
2021-05-14陈真诚张振强韩慧茹
科学技术与工程 2021年10期
顾 爽, 陈真诚, 张振强, 韩慧茹
(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院, 桂林 541004)
根据国际糖尿病联盟(The International Diabetes Federation,IDF)官网2019年发布的最新糖尿病分布地图显示,2019年全球患者大约4.63×108,多数为20~79岁成年患者[1]。在中国,相关患者人数已经高达1.164×108人,在糖尿病相关医疗支出中已经达到了1 090×108美元,给社会带来了庞大的经济负担。考虑到人体生理生化参数之间的联系,能够预测建立回归模型,但由于回归因子较多,容易使得系数矩阵产生“病态问题”。因此,中外学者采用了Bergman模型进行胰岛素-血糖动态研究。近年来,许多非线性的人工智能算法,如反向传播(back propagation,BP)神经网络,也开始应用于胰岛素的评价预测,但传统神经网络算法结构复杂,需要花费大量时间通过反向调整阈值和权重,同时也容易陷入局部最优解陷阱。
极限学习机(extreme learning machine,ELM)是一种单隐含层的前馈神经网络算法[2],能够随机生成隐含参数,不需要多次迭代,在训练和分类方面存在优势。将ELM算法模型引入胰岛素-血糖相关数据的学习训练,建立评价预测模型,将实验得到的结果与搭建的BP神经网络进行对比,用以验证ELM模型的准确性,用于糖尿病的辅助诊断研究。
1 基于ELM算法的评价模型
1.1 极限学习机
ELM是一种非线性的快速学习算法,通过设置隐含神经元个数,计算输出矩阵的广义逆,能够产生唯一的最优解。而传统的神经网络学习过程中需要人为设置大量参数,且在梯度下降过程中容易陷入局部最优解[3]。对于给定样本集有……p>
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