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心力衰竭的预测,采用集成学习及 Spark 技术。

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简介:
本研究的主要目标是能够基于患者的详细病历,自动预测未来一段时间内他们是否可能发展出心力衰竭,特别是充血性心力衰竭。为了达成这一目标,我们利用 ExactData 数据集包含的 10,000 余名患者的医疗记录,并构建了包含诊断信息、风险因素、用药历史以及实验室检测结果等特征的描述性变量。随后,我们采用集成机器学习方法对分类器进行了训练,主要运用逻辑回归和随机森林算法进行装袋技术。为了评估模型的性能并优化分类器参数,我们实施了 k 折交叉验证策略,借助 Spark 平台中的 ML 管道框架。实验结果表明,我们在一个由 50% 未患有心力衰竭个体和 50% 已被诊断为患有心力衰竭个体的测试集中,实现了超过 98% 的准确率水平,同时有效地控制了假阴性率。此外,我们对混淆矩阵进行了深入分析,并通过审视数据集潜在的偏差来阐述相关发现。该研究依赖于 Spark 1.3.0 和 MLlib 工具包。

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客服
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  • :基于Spark
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    本研究探讨了利用集成学习方法结合Apache Spark技术,在大数据背景下有效预测心力衰竭的可能性,旨在提升临床诊断效率和准确性。 我们的研究目标是利用患者的历史病历数据来预测他们未来是否可能患上心力衰竭(充血性心力衰竭)。为此,我们使用了ExactData数据库中超过10,000名患者的医疗记录,并在五年的时间范围内根据诊断、风险因素、用药历史和实验室测试结果构建特征。接下来,通过集成机器学习方法训练分类器,主要采用逻辑回归与随机森林进行装袋处理。为了评估模型性能并选择最佳参数设置,我们采用了k折交叉验证以及Spark的ML管道框架。 实验结果显示,在包含50%从未患过此病和另外50%已被诊断为心力衰竭患者的测试数据集中,我们的分类器准确率达到了98%以上,并且保持了较低的假阴性率。此外,我们通过分析混淆矩阵来评估模型性能并讨论潜在的数据集偏差问题。 综上所述,我们在预测患者未来是否可能患心脏病方面取得了显著成果,并对研究结果进行了深入探讨以确保其可靠性和有效性。
  • 数据 Heart Failure Prediction
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    本数据集用于构建心力衰竭预测模型,包含患者的年龄、性别、血压等信息,旨在帮助临床医生提前识别高风险患者并进行干预。 在医疗领域,数据分析与预测模型的应用变得越来越重要,尤其是在疾病诊断及预后评估方面。心力衰竭预测的数据集就是其中一个实例,其目的是通过分析患者的临床特征来预测患者发生心力衰竭的可能性以及死亡风险。 数据集中核心文件名为`heart_failure_clinical_records_dataset.csv`,这是一份CSV格式的表格数据,每行代表一个患者记录,列则对应不同类型的临床特征。为了进行心力衰竭预测,我们需要理解这些特征的意义、它们如何影响疾病发展及利用这些信息构建预测模型。 以下是可能包含的一些关键特征及其重要性: 1. **年龄(Age)**:随着年龄的增长,心脏的功能可能会逐渐减弱,增加患心力衰竭的风险。 2. **性别(Sex)**:男性患者的心脏健康状况与女性可能存在差异。研究表明,男性更易患心力衰竭。 3. **体重指数(BMI)**:过重或肥胖会加大心脏负担,可能引发心力衰竭。 4. **糖尿病(Diabetes)**:患有糖尿病的个体往往伴有心血管问题,增加发生心力衰竭的风险。 5. **高血压(HighBloodPressure)**:长期未控制的高血压会对心脏血管造成损害,导致心力衰竭的发生。 6. **血清肌酐水平(Creatinine)**:高水平的肌酐可能指示肾脏受损,影响到心脏功能。 7. **血清钠含量(Sodium)**:电解质失衡如钠离子浓度异常会影响心脏收缩和舒张的功能。 8. **心率(HeartRate)**:不正常的心跳速率,无论是过快还是过慢都可能与心力衰竭有关联。 9. **胆固醇水平(Cholesterol)**:高血脂可能会导致动脉硬化加剧,从而引发心脏病包括心力衰竭。 10. **左室射血分数(ejection_fraction)**:这是衡量心脏泵血效率的关键指标。低于正常值可能表明存在心力衰竭的风险。 11. **胸痛(ChestPain)**:虽然不是所有的心力衰竭患者都会经历胸痛,但它是心脏病症状的常见表现。 12. **是否使用ACE抑制剂(anaemia)**:这类药物用于治疗高血压和心力衰竭,其应用情况可能反映病情严重程度。 分析这个数据集时,我们可以采用各种机器学习算法如逻辑回归、决策树、随机森林和支持向量机等训练模型以预测患者未来是否会发展成心力衰竭或面临死亡风险。评估这些模型的性能可以通过准确率、召回率、F1分数和AUC-ROC曲线来实现。 在实际应用中,这样的预测模型可以帮助医生提前识别高风险患者,并采取早期干预措施,改善患者的预后情况。此外,通过深入挖掘数据还可以发现新的风险因素或关联性,推动医学研究的进步。
  • -源码
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    本项目提供了一套用于预测心脏衰竭风险的代码库,通过分析患者数据来评估疾病进展的可能性,旨在早期识别高危个体并及时干预。 GitHub有时无法从ipynb文件加载某些图表,因此建议直接访问相关链接来查看内容。 心脏在生物体内扮演着至关重要的角色。对于心脏疾病的诊断与预测而言,精确度、完整性和准确性至关重要,因为即便是细微的误差也可能导致患者出现疲劳问题甚至死亡。据统计,由心脏疾病引起的死亡案例数量庞大,并且这一数字正在以指数级的速度增长。因此,建立一个能够有效进行疾病预警的系统显得尤为重要。 机器学习作为人工智能的一个重要分支,在预测各种类型的事件(基于对自然现象的学习)方面具有显著的优势和支持作用。在医疗领域,AdaBoost、RandomForest和SVM等算法被广泛应用。 我们研究了一个数据集,该数据集中包含了2015年4月至12月期间从巴基斯坦旁遮普省费萨拉巴德心脏病研究所及联合医院收集的299名心力衰竭患者的病历记录。这些患者包括了105位女性和194位男性,年龄在40岁以上。
  • :运多样化机器算法聚合器特征
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    本研究探索了多种机器学习算法在心力衰竭预测中的应用,并通过集成不同模型提高预测准确性,旨在开发更有效的诊断工具。 Heart_Failure_Prediction数据集是从UCI数据存储库获取的。目标是开发一种强大的混合机器学习算法来预测患者心力衰竭的风险,以便他们可以跟踪自己的心脏健康状况并采取适当的预防措施。 问题描述: 创建一个模型以预测因心力衰竭导致死亡的可能性。这是一个二元分类问题,因为结果变量(是否发生死亡事件)由两个类别组成:True或False。 功能说明: - 年龄:患者的年龄(年) - 贫血:红细胞或血红蛋白水平低 - 高血压:患者是否有高血压病史 - 肌酐磷酸激酶(CPK):血液中CPK的浓度 (mcg/L) - 糖尿病:患者是否患有糖尿病 - 射血分数(EF):心脏每次收缩时排出的血液百分比 - 性别:男性或女性 - 血小板计数:每毫升血液中的血小板数量(千/微升) - 血清肌酐水平:血液中肌酐浓度(mg/dL) - 血清钠含量:血液中钠离子的浓度 (mEq/L) - 吸烟史:患者是否吸烟
  • 临床记录数据 CSV格式 5K+条目
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    本数据集包含超过5000条CSV格式的心力衰竭患者临床记录,涵盖多项生理指标和治疗信息,旨在支持心力衰竭预后的研究与模型构建。 该数据集包含5000名心力衰竭患者的医疗记录,在随访期间收集的资料中每个患者档案有13个临床特征。 这些特征包括: - 年龄:患者年龄(岁) - 贫血:红细胞或血红蛋白减少(布尔值) - 肌酐磷酸激酶 (CPK):血液中的 CPK 酶水平 (mcgL) - 糖尿病:如果患者患有糖尿病(布尔值) - 射血分数:每次心脏收缩时离开心脏的血液百分比(百分比) - 高血压:如果患者患有高血压(布尔值) - 血小板:血液中的血小板数量(千个/mL) - 性别:女性或男性(二元变量) - 血清肌酐:血液中血清肌酐水平 (mg/dL) - 血清钠:血液中血清钠水平(mEq/L) - 吸烟:患者是否吸烟(布尔值) - 时间:随访期天数 - DEATH_EVENT:如果患者在随访期间死亡,该字段为真(布尔值)
  • :基于患者医疗记录评估生存率
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    本研究旨在通过分析患者的医疗记录数据,开发模型以预测心脏衰竭患者的生存率,为临床治疗提供依据。 心衰预测是基于患者的医学和临床指标来预测其生存率和死亡风险的模型。用于此分析的数据集是从Kaggle网站下载的,并且根据Attribution 4.0 International(CC BY 4.0)许可证可以自由共享和使用。数据集由Davide Chicco 和 Giuseppe Jurman 编写,他们的研究发表在《BMC Medical Information and Decision Making》期刊上,题为“机器学习仅凭血清肌酐和射血分数即可预测心力衰竭患者的存活率”。
  • 机器LASSO回归逻辑回归算法进行分析(含完整代码和报告)
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    本项目运用LASSO回归与逻辑回归模型,结合Python编程实现对心脏衰竭的风险预测,并提供详细的算法解析、实验结果及完整源码。 心脏衰竭对人类健康构成重大威胁,研究其致死因素对于疾病的治疗与预防至关重要。本段落基于原始数据集,从三个角度递进式地分析了12个相关因素的影响。首先,通过可视化处理直观展示各因素之间的关系;其次,运用统计学方法深入探究各个因素与心脏衰竭致死的关联性,并借助Lasso方法筛选出更为关键的因素;最后,采用逻辑回归、支持向量机(SVM)和随机森林三种机器学习模型构建分类器,训练得到用于预测的心脏衰竭风险模型。关键词:Lasso 方法,逻辑回归,支持向量机
  • 患者生存时间影响因素论文研究
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    本研究探讨了心力衰竭患者的生存时间受多种因素的影响,通过分析大量临床数据,旨在为提高心力衰竭患者的预后和生活质量提供科学依据。 为了探讨心力衰竭患者生存时间的影响因素,我们从上海曙光医院收集了1789例患者的资料,并使用Cox比例风险模型与混合效应Cox模型进行了分析。 根据Cox比例风险模型的结果显示,年龄(RR = 1.32)、高血压(RR = 0.67)、ARB药物治疗(RR = 0.55)、利尿剂的使用(RR = 1.48)以及抗血小板药物的应用(RR = 0.53),这些因素对患者生存时间有显著影响。 而混合效应Cox模型的结果则进一步表明,年龄(RR = 1.16)、高血压(RR = 0.61)、肺部感染(RR = 1.43)、ARB药物治疗(RR = 0.64)、β受体阻滞剂的应用(RR = 0.77)以及抗血小板药物的使用(RR = 0.69),这些因素同样对患者的生存时间具有重要影响。 研究结果表明,年龄、高血压、ARB和抗血小板治疗是两个模型中均具有一致性的关键变量。然而,在混合效应Cox模型中增加考虑了肺部感染及β受体阻滞剂的影响,这与单一的Cox比例风险模型存在差异。
  • 时间序列__机器__time_series_prediction
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    本项目聚焦于运用机器学习技术进行时间序列预测,特别关注集成学习方法在提升模型准确性和鲁棒性方面的应用。通过结合多种基础模型预测结果,旨在优化时间序列数据的长期与短期预测效果。 基于历史时间序列数据,通过集成学习方法预测未来某一时刻的值。
  • 机器进行降雨数据
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    本数据集运用机器学习方法,汇集了大量气象参数及历史降雨记录,旨在提升降雨预测精度与可靠性。 基于机器学习进行降雨预测 -- 机器学习项目基础篇(13)使用数据集 Rainfall.csv。