基于因子分析和络对人体睡眠质量的研究论文_侯淼 1,2,董俐言 1,3,刘陈帅 1,4,袁书娟 1,4

引言

在人的一生中,睡眠占据了三分之一的时间,充足的睡眠可 以提高人的工作效率,消除疲劳。而随着工作压力的增大,大脑 处于成长和发展时期的年轻人极易产生睡眠疲劳,对人体伤害较 大,严重失眠甚至会导致自主神经功能紊乱,造成体内各种系统 的不平衡和各种问题。养成良好的睡眠习惯,保证人体健康是当 今人们关注的热点。科学合理的研究人体睡眠质量与疾病的关系 成为养成良好睡眠习惯的先绝条件。

目前国内外有不少学者研究过睡眠质量与疾病的关系,大部 分学者是通过临床诊断来判断患者属于哪一种类型的疾病 [1-3], 也有部分学者通过实验来判断患者的疾病类型 [4-6],很少有学者 通过数理分析建立患者与其病况的关系间接判断患者所属的疾病 类型 [7]。本文的研究目的正是运用神经网络建立患者病况和疾病 的关系,通过关系来判断不同失眠人群的患病情况。现阶段神经 网络算法已今成熟,且其在多个领域得到了较好的运用,对于研 究关系复杂的睡眠质量和患病类型是十分科学有效的方法。

1.2 遗传神经网络

1.2.1 BP 神经网络

BP 神经网络的学习过程分为两个阶段 , 正向学习阶段和反 向学习阶段。其学习规则采用梯度下降算法 , 输入向量首先正向 传递到隐含层 , 经过传递函数计算 , 将结果传递到输出层即得到 输出结果。若实际输出结果与期望输出结果存在误差时 , 则进行 误 差反向传递 , 根据预测误差来调整网络权值与阈值 , 从而使 BP 神经网络预测输出不断逼近期望误差 , 最终达到设定期望误差 或设定学习次数作为网络学习 终止条件。BP 神经网络训练过程 基本步骤如下。

步骤 1: 网络初始化。包括网络输入向量确定、隐含层数确定、 输出层确定、权值和阈值的初始化。

步骤 2: 隐含层输出计算。由输入向量、权值及阈值计算隐 含层输出。

步骤 3: 输出层输出计算。由隐含层输出及权值与阈值 , 计 算神经网络的预测输出。

步骤 4: 预测误差计算。由输出层输出与期望输出作差即得 到预测误差。

步骤 5: 权值、阈值更新。由预测误差反向传递更新网络的 权值、阈值。

步骤 6: 由终止条件判断迭代是否结束 , 若没有结束 , 则返回步骤 2。

1.2.2 遗传算法 遗传算法是一种优化算法,其不依赖与梯度信息,通过模拟自然进化过程来寻找最优解,利用某种编码技术来作用于染色体 的数字串,模拟由这些串组成群体的进化过程,通过有组织的随 机的信息交换重新组合那些适应性好的串,生成新的串的群体。 具体步骤如下:

1. 随机产生一组初始个体构成初始种群 , 并评价每一个个体 的适配值

2. 选择,根据适应度,按照一定的规则或方法,从第 t 代群体 p(t) 中选择优良的个体遗传到下一代群体 p(t+1) 中。

3. 交叉,将群体 p(t) 内各个个体随机搭配成对,对每个个 体中交换一部分染色体。

4. 变异,对群体 p(t) 中的每个个体改变某个或一些值是其 他个体的值。

5. 判断算法收敛准则是否满足。若满足则输出搜索结果;否 则执行步骤 2。

运用遗传算法优化 BP 神经网络主要是通过遗传算法来确定 神经网络初始条件,获得最佳的阈值,其优化流程图如图 2 所示

4 结论

运用已训练好的 GA-BP 神经网络模型对失眠患者进行诊断, 通过将预测结果与真实结果对比得模型的准确率为 97%。对模型 进行相应的鲁棒性分析发现其对外部数据预测的结果也相对较高, 模型的稳定性能较好。在对于指标含量较多的情况下,通过运用 因子分析的方法得到综合,对综合指标进行分析简化了模型的复 杂性,有利于模型的建立,在一定情况下也提高了模型的准去率。

参考文献:

[1] 魏薇 , 王惠薪 . 景观疗养为主综合护理干预对提高糖尿 病患者睡眠质量的疗效 [J]2017 1233-1235.

[2] 李春常 , 王细文 . 高血压伴睡眠障碍患者的中医体质干 预研究 [J] 2017 60-61.

(上接 137 页)系统是现阶段军工单位势在必得的工作任务, 优化管理系统和流程,对数据更明确的掌握,充分实现保密工 作的长效性。在今后的发展道路上,结合实际情况完善日常保 密管理工作,结合信息化管理促进形成科学、规范的保密管理 体系。

参考文献:

[1] 郝志勇 , 张艳波 , 韩兆婷 . 刍议保密管理信息系统的 重要性及注意事项 [J]. 办公室业务,2017(22)

[2] 刘霞 . 浅析保密管理信息系统建设的重要性及注意事 项 [J]. 保密科学技术,2013(10)

论文作者:侯淼 1,2,董俐言 1,3,刘陈帅 1,4,袁书娟 1,4

论文发表刊物:《红地产》2017年7月

论文发表时间:2018/4/2

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