[发明专利]基于大数据和核心算法的患者诊疗过程预警系统及方法

权利要求书

1.基于大数据和核心算法的患者诊疗过程预警系统，其特征在于，包括数据收集模块、疾病谱数据库、数据管理模块、数据监控模块和预警模块，数据收集模块用于收集病患的历史疾病诊疗数据，并将收集的历史疾病诊疗数据传输至疾病谱数据库进行存储，数据管理模块在监测到疾病谱数据库接收到新的历史疾病诊疗数据时，调取疾病谱数据库中存储的历史疾病诊疗数据进行预处理和聚类处理，并将聚类所得的类集合分别存储于数据监控模块，数据监控模块将待检测患者的疾病诊疗数据和其当前存储的各类集合中的历史疾病诊疗数据进行相似检测，当发现待检测患者的疾病诊疗数据存在异常时令预警模块进行预警；数据管理模块对调取的历史疾病诊疗数据进行量化和归一化处理后，采用FCM聚类算法对预处理后的历史疾病诊疗数据进行聚类处理，并采用人工蜂群算法确定所述FCM聚类算法的初始聚类中心；数据管理模块采用改进的人工蜂群算法确定FCM聚类算法的初始聚类中心，在跟随蜂阶段，按照下列方式计算每个蜜源被跟随蜂选择的概率：

首先将当前蜜源按其适应度函数值由高到低进行排序组成序列L，依次计算序列L中每个蜜源被跟随蜂选择的概率，设X_i表示序列L中的第i个蜜源的位置，P_i表示序列L中的第i个蜜源被跟随蜂选择的概率，则P_i的值为：

式中，Fit_i表示序列L中的第i个蜜源的适应度函数值，SN表示当前的蜜源数，K_i表示序列L中的第i个蜜源的区域惩罚因子，且K_i的值为：当i＝1时，则K_i＝0，当i1时，则其中，d_i表示序列L中的第i个蜜源的序列距离值，且其中，X_i-1表示序列L中的第(i-1)个蜜源的位置，表示序列L中的蜜源的序列截断阈值，且的值取：其中，表示序列L中的蜜源的序列距离值的均值，且表示序列L中的蜜源的序列距离值的均方差，且d_k表示序列L中的第k个蜜源的序列距离值，且d_k＝|X_k-X_k-1|，其中，X_k表示序列L中的第k个蜜源的位置，X_k-1表示序列L中的第(k-1)个蜜源的位置，t表示当前迭代次数，T_max表示最大迭代次数；数据监控模块将待检测患者的疾病诊疗数据中的病种名称和病种治疗方式和其当前存储的各类集合中的历史疾病诊疗数据中的病种名称和病种治疗方式进行相似检测，选取最相似的类集合作为相似类集合，计算所述相似类集合中的历史疾病诊疗数据中的病种分值的均值，当待检测患者的疾病诊疗数据中的病种分值高于所述均值的值超出给定的阈值时，则判定待检测患者的疾病诊疗数据存在异常；

在人工蜂群算法中，设x_j表示当前的第j个蜜源的位置，当对蜜源位置x_j在进行了G_max次搜索次数之后，蜜源位置x_j的质量没有发生变化，则舍弃蜜源位置x_j，与此同时，引领蜂转换为侦查蜂，并采用下列方式生成一个新的蜜源位置v_j，其中，G_max为给定的最大搜索次数：

(1)对当前种群中的蜜源进行筛选，设A表示当前种群中的较优蜜源位置集合，表示当前蜜源适应度函数值的均值，x_l表示当前的第l个蜜源的位置，fit_l表示当前的第l个蜜源的适应度函数值，当第l个蜜源满足：时，则将x_l加入到集合A中；

(2)侦查蜂采用下列方式生产新的蜜源位置v_j：

v_j＝x_j+rand₁(0,1)(x_j-x_j1)+rand₂(0,1)(x_j-x_j2)

上式中，v_j为侦查蜂生成的新的第j个蜜源的位置，rand₁(0,1)和rand₂(0,1)分别为生成的0到1之间的随机数，x_j1为侦查蜂生成新的第j个蜜源的位置的第一参考蜜源位置，x_j1的值采用下列方式确定：

侦查蜂在集合A中随机选取一个蜜源位置作为x_j1，设为侦查蜂在集合A中随机选取的一个蜜源的位置，且表示集合A中的第a个蜜源的位置，则令

x_j2为侦查蜂生成新的第j个蜜源的位置的第二参考蜜源位置，x_j2的值采用下列方式确定：

设为蜜源位置的邻域蜜源位置集合，且其中，x_j,a,b表示集合中的第b个蜜源位置，D表示当前邻域截断值，且D的值为：其中，SN表示当前的蜜源数，D_l表示第l个蜜源的邻域截断值，且其中，e为给定的正整数，且eSN，x_l,r表示当前距离蜜源位置x_l第r近的蜜源的位置，表示集合中的蜜源位置数；

定义表示蜜源位置的邻域寻优收益值，且的表达式为：

式中，表示蜜源位置x_j,a,b和蜜源位置之间的比较系数，且其中，表示蜜源位置对应的适应度函数值，fit_j,a,b表示蜜源位置x_j,a,b对应的适应度函数值，表示蜜源位置的邻域修正系数，且的值为：其中，表示蜜源位置的邻域属性值，且的值为：为当前蜜源位置的邻域属性值的均值，且其中，H_l表示蜜源位置x_l的邻域属性值；

设N_j2表示第二参考蜜源位置x_j2的候选蜜源位置集合，D_j2表示第二参考蜜源位置x_j2的邻域截断值，且则其中，x_j2,c表示集合N_j2中的第c个候选蜜源位置；

x_j2为在集合N_j2中随机选取的一个蜜源位置，且