本申請涉及風(fēng)險預(yù)測和大模型預(yù)測，尤其是一種基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
1、自然流產(chǎn)是指自然狀態(tài)下(非人為目的造成)，發(fā)生在孕28周前且胎兒體重不足1000g的妊娠終止結(jié)局。研究表明，自然流產(chǎn)在所有臨床妊娠中占比約為10％～20％。自然流產(chǎn)不僅會給育齡女性身體造成嚴(yán)重傷害，還會增加其再次妊娠的心理負(fù)擔(dān)和再次流產(chǎn)的風(fēng)險，影響家庭和諧，增加經(jīng)濟和社會負(fù)擔(dān)。在生理方面的影響主要包括陰道流血、胚胎殘留等，嚴(yán)重時可能會危及患者生命；在心理方面的影響主要是增加患者心理疾患的風(fēng)險，包括抑郁、焦慮、壓力，甚至產(chǎn)生酗酒、自殺等行為。因此，積極探索自然流產(chǎn)的危險因素，從而采取針對性防治措施，對預(yù)防孕期女性發(fā)生自然流產(chǎn)具有重大意義。
2、國內(nèi)外研究表明自然流產(chǎn)與許多日常行為因素有關(guān)，包括飲酒、飲食和睡眠時間等因素。目前，對于自然流產(chǎn)的預(yù)測主要依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗和有限的醫(yī)學(xué)檢查。大多數(shù)育齡夫婦在尋求生殖健康服務(wù)時只能求助于醫(yī)院或社區(qū)醫(yī)療服務(wù)站，然而由于資源有限且專家很難做到24小時不間斷服務(wù)，無法滿足育齡夫婦的需要。因此，隨著大模型預(yù)測算法的推廣，業(yè)內(nèi)開始探索適用于普通育齡夫婦自我測評且無需依賴專業(yè)醫(yī)學(xué)檢查的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)。
3、目前在自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測上，主要從優(yōu)化指標(biāo)和模型選擇上進行研究。當(dāng)前在自然流產(chǎn)因素上，大多數(shù)專家更加關(guān)注女性生理狀況和作息，模型多采用現(xiàn)有算法模型，但是在預(yù)測精度上并不理想。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中缺乏高精度的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測技術(shù)的缺陷，本申請?zhí)岢隽艘环N基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，可結(jié)合已知行為信息高精度預(yù)測自然流產(chǎn)風(fēng)險。
2、本發(fā)明提出的一種基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，包括：輸入裝置，用于輸入影響參數(shù)，影響參數(shù)包括：男方/女方年齡、男方/女方久坐時間、男方/女方社會時差和男方/女方夜間睡眠時間；社會時差指的是工作日睡眠與休息日睡眠的時差；
3、預(yù)測裝置，包括兩部分；第一部分使用多種模型分別基于輸入裝置輸入的影響參數(shù)預(yù)測自然流產(chǎn)風(fēng)險指標(biāo)；第二部分結(jié)合第一部分各模型輸出的自然流產(chǎn)風(fēng)險指標(biāo)得到自然流產(chǎn)風(fēng)險最終預(yù)測值；
4、輸出裝置，用于獲取自然流產(chǎn)風(fēng)險最終預(yù)測值并輸出。
5、優(yōu)選的，預(yù)測裝置的第一部分采用的模型為分類模型或者概率預(yù)測模型。
6、優(yōu)選的，影響因素還包括女方bmi、女方腰圍和女方臀圍。
7、本發(fā)明提出的一種基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，首先構(gòu)建并訓(xùn)練由兩部分構(gòu)成的自然流產(chǎn)預(yù)測模型，模型第一部分包含多個子模型，子模型基于自然流產(chǎn)預(yù)測模型輸入的影響因素生成自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測值；模型第二部分結(jié)合各子模型輸出的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測值得到自然流產(chǎn)風(fēng)險最終預(yù)測值；影響參數(shù)包括：男方/女方年齡、男方/女方久坐時間、男方/女方社會時差和男方/女方夜間睡眠時間；社會時差指的是工作日睡眠與休息日睡眠的時差；
8、然后收集男女雙方信息，提取影響因素并輸入訓(xùn)練完成的自然流產(chǎn)預(yù)測模型，得到自然流產(chǎn)風(fēng)險最終預(yù)測值。
9、優(yōu)選的，自然流產(chǎn)預(yù)測模型采用機器學(xué)習(xí)方法進行訓(xùn)練，數(shù)據(jù)集的獲取方式為：首先結(jié)合育齡夫婦跟蹤信息構(gòu)建數(shù)據(jù)集樣本{影響因素，自然流產(chǎn)標(biāo)簽}；然后進行數(shù)據(jù)集更新，數(shù)據(jù)集更新方式為：結(jié)合已知流產(chǎn)樣本衍生新的流產(chǎn)樣本并補入數(shù)據(jù)集；新的流產(chǎn)樣本的生成公式為：
10、
11、其中，xi為已有的流產(chǎn)樣本；為xi的近鄰樣本，距離相等情況下，近鄰樣本優(yōu)選流產(chǎn)樣本；xnew為新的流產(chǎn)樣本；rand(0,1)表示在0-1之間取隨機數(shù)。
12、優(yōu)選的，數(shù)據(jù)集更新方式還包括刪減未流產(chǎn)樣本；刪減方式為：抽取部分未流產(chǎn)樣本計算對應(yīng)的冗余樣本并刪除；冗余樣本為與抽取樣本距離最遠(yuǎn)的樣本，且距離相等的情況下，冗余樣本優(yōu)選未流產(chǎn)樣本。
13、優(yōu)選的，子模型設(shè)有至少四個，子模型互不相同。
14、優(yōu)選的，子模型采用：隨機森林模型、樸素貝葉斯模型、極度梯度提升機和自適應(yīng)提升機。
15、優(yōu)選的，自然流產(chǎn)預(yù)測模型第二部分采用極度梯度提升機。
16、本發(fā)明提出的一種存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時用于實現(xiàn)所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法。
17、本申請的優(yōu)點在于：
18、(1)本申請?zhí)岢龅幕诩蓪W(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，結(jié)合男女雙方的信息通過大模型進行自然流產(chǎn)風(fēng)險的預(yù)測。本申請給出的影響因素從生理、行為習(xí)慣、睡眠等多方面進行健康評估，通過較少的指標(biāo)高度概括使用者情況，結(jié)合大數(shù)據(jù)訓(xùn)練，大大提高了自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測精確性和高效性。
19、(2)通過本申請使用者只需要簡單地輸入相關(guān)影響參數(shù)，即可以快速、便捷地獲得預(yù)測結(jié)果。這一方面便于使用者進行簡單的自我測評；另一方面使用者在預(yù)測結(jié)果不利時，可以去醫(yī)院或咨詢專家進行進一步的診斷。
20、(3)本申請給出的影響因素既考慮了男女雙方因素，也考慮了女性特有關(guān)鍵因素，例如女方bmi、女方腰圍、女方臀圍等，從而從醫(yī)學(xué)層面上提高了關(guān)鍵因素的提取效率，為最終預(yù)測結(jié)果地給出提供了關(guān)鍵依據(jù)。
21、(4)本申請采用兩段式的模型結(jié)構(gòu)，第一部分通過不同子模型關(guān)注不同因素以給出預(yù)測結(jié)果；第二部分結(jié)合第一部分的預(yù)測值進行綜合判斷，從而實現(xiàn)了對影響因素特征的全面關(guān)注，實現(xiàn)了無偏向的概率預(yù)測，從算法上提高了預(yù)測結(jié)果的精度。
22、(5)本申請在模型訓(xùn)練過程中，通過數(shù)據(jù)集更新提高了數(shù)據(jù)平衡性，從而進一步提高了模型訓(xùn)練的精度。
1.一種基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：輸入裝置，用于輸入影響參數(shù)，影響參數(shù)包括：男方/女方年齡、男方/女方久坐時間、男方/女方社會時差和男方/女方夜間睡眠時間；社會時差指的是工作日睡眠與休息日睡眠的時差；
2.如權(quán)利要求1所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)測裝置的第一部分采用的模型為分類模型或者概率預(yù)測模型。
3.如權(quán)利要求1所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，影響因素還包括女方bmi、女方腰圍和女方臀圍。
4.一種基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，首先構(gòu)建并訓(xùn)練由兩部分構(gòu)成的自然流產(chǎn)預(yù)測模型，模型第一部分包含多個子模型，子模型基于自然流產(chǎn)預(yù)測模型輸入的影響因素生成自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測值；模型第二部分結(jié)合各子模型輸出的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測值得到自然流產(chǎn)風(fēng)險最終預(yù)測值；影響參數(shù)包括：男方/女方年齡、男方/女方久坐時間、男方/女方社會時差和男方/女方夜間睡眠時間；社會時差指的是工作日睡眠與休息日睡眠的時差；
5.如權(quán)利要求4所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，自然流產(chǎn)預(yù)測模型采用機器學(xué)習(xí)方法進行訓(xùn)練，數(shù)據(jù)集的獲取方式為：首先結(jié)合育齡夫婦跟蹤信息構(gòu)建數(shù)據(jù)集樣本{影響因素，自然流產(chǎn)標(biāo)簽}；然后進行數(shù)據(jù)集更新，數(shù)據(jù)集更新方式為：結(jié)合已知流產(chǎn)樣本衍生新的流產(chǎn)樣本并補入數(shù)據(jù)集；新的流產(chǎn)樣本的生成公式為：
6.如權(quán)利要求4所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，數(shù)據(jù)集更新方式還包括刪減未流產(chǎn)樣本；刪減方式為：抽取部分未流產(chǎn)樣本計算對應(yīng)的冗余樣本并刪除；冗余樣本為與抽取樣本距離最遠(yuǎn)的樣本，且距離相等的情況下，冗余樣本優(yōu)選未流產(chǎn)樣本。
7.如權(quán)利要求4所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，子模型設(shè)有至少四個，子模型互不相同。
8.如權(quán)利要求6所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，子模型采用：隨機森林模型、樸素貝葉斯模型、極度梯度提升機和自適應(yīng)提升機。
9.如權(quán)利要求7所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法，其特征在于，自然流產(chǎn)預(yù)測模型第二部分采用極度梯度提升機。
10.一種存儲介質(zhì)，其特征在于，存儲有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時用于實現(xiàn)如權(quán)利要求4-8任一項所述的基于集成學(xué)習(xí)和可防控行為的自然流產(chǎn)風(fēng)險預(yù)測方法。