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基于机器学习方法构建心衰患者利尿剂抵抗早期识别模型
1
作者 黄浩哲 关静 +1 位作者 冯超 冯津萍 《中国卫生统计》 北大核心 2025年第4期519-526,共8页
目的 基于LASSO回归等机器学习方法探讨心力衰竭患者(heart failure, HF)医学指标对鉴别利尿剂抵抗(diuretic resistance, DR)状态的诊断价值,构建心力衰竭患者利尿剂抵抗早期识别模型,为医生提供更早的干预时机,缩短患者住院时间。方法... 目的 基于LASSO回归等机器学习方法探讨心力衰竭患者(heart failure, HF)医学指标对鉴别利尿剂抵抗(diuretic resistance, DR)状态的诊断价值,构建心力衰竭患者利尿剂抵抗早期识别模型,为医生提供更早的干预时机,缩短患者住院时间。方法 收集天津市胸科医院267例心衰患者作为研究对象,以患者64项医学指标作为自变量,以标准尿量、状态类别作为因变量。根据因变量的不同,采用两种方法构建心衰患者利尿剂抵抗早期识别模型。第一种方法是运用最小绝对值收敛和选择算子算法(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)进行回归拟合,采用十折交叉验证法确定最佳λ值,在测试集上通过预测患者标准尿量划分利尿剂抵抗状态;通过均方根误差(root mean square error, RMSE)、决定系数(coefficient of determination,R^(2))、分类准确度判断识别效果。第二种方法首先是使用最大相关性最小冗余度算法(max-relevance and min-redundancy, mRMR)选择出与状态类别相关的特征子集;然后利用三种不同的机器学习方法:logistic回归(logistic regression, LR)、随机森林(random forest, RF)和支持向量机(support vector machine, SVM)对患者进行状态分类,通过受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic, ROC)下面积(AUC)、准确度、精确度、召回率、F1分数判断识别效果。结果 LASSO回归模型的最佳λ值为0.0161,测试集上均方根误差为0.3489,测试集上的决定系数为0.7200,准确度为91.36%。mRMR+LR、mRMR+RF、mRMR+SVM的AUC值分别为0.94、0.89、0.95,准确度分别为0.86、0.77、0.90,精确度分别为0.87、0.80、0.90,召回率分别为0.86、0.75、0.90,F1分数分别为0.86、0.75、0.90。在验证集上,LASSO回归相比于三种机器学习方法展现出更好的预测性能。结论 LASSO回归模型和mRMR+机器学习方法均能有效识别患者利尿剂抵抗状态。相比mRMR+机器学习方法,LASSO回归模型具有更好的利尿剂抵抗识别效果,能够为医院的早期干预提供更为精确的科学依据。 展开更多
关键词 心力衰竭 利尿剂抵抗 LASSO回归 特征选择 机器学习
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Cobb-Douglas效用和Epstein-Zin递归效用下个人年金账户的最优投资和给付策略
2
作者 王愫新 荣喜民 赵慧 《工程数学学报》 北大核心 2025年第1期139-158,共20页
生命年金在养老金的提取阶段发挥了重要作用,它能够帮助人们有效应对长寿风险。考虑了连续时间下个人年金计划的随机模型,参保人的年金账户初始价值是提前确定的,而年金的给付取决于账户的财务状况。年金管理者在无风险资产和风险资产... 生命年金在养老金的提取阶段发挥了重要作用,它能够帮助人们有效应对长寿风险。考虑了连续时间下个人年金计划的随机模型,参保人的年金账户初始价值是提前确定的,而年金的给付取决于账户的财务状况。年金管理者在无风险资产和风险资产上进行投资以获取收益,调整年金给付水平并收取管理费,以保证该计划的稳定运行。在目标函数中我们考虑年金调整额与管理费加权乘积的效用最大化,并用Cobb-Douglas效用刻画参保人和管理者的风险偏好。通过随机控制理论建立优化问题的Hamilton-Jacobi-Bellman方程,进而得到最优策略和价值函数的解析式。此外,我们将模型拓展到Epstein-Zin递归效用下的最优控制问题,发现了跨期替代弹性对年金给付调整和管理费的正向影响。最后通过数值算例分析了模型参数对最优策略的影响,并给出相应的经济解释,验证了该年金计划能够为参保人提供稳定的、持续的年金给付。 展开更多
关键词 生命年金 Cobb-Douglas效用 Epstein-Zin递归效用 动态规划 最优投资
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基于改进YOLOv8s的隧道衬砌裂缝的实例分割算法
3
作者 董延东 李强 王剑豪 《计算机应用》 北大核心 2025年第S1期263-270,共8页
隧道衬砌裂缝检测是当今隧道维护管理的关键环节之一。针对隧道衬砌部位的不同尺度、形态各异的裂缝目标,基于YOLOv8网络架构,提出聚焦裂缝边缘细节特征的隧道衬砌裂缝实例分割算法CS-YOLO(Crack Segment-YOLO)。首先,基于Sobel滤波器... 隧道衬砌裂缝检测是当今隧道维护管理的关键环节之一。针对隧道衬砌部位的不同尺度、形态各异的裂缝目标,基于YOLOv8网络架构,提出聚焦裂缝边缘细节特征的隧道衬砌裂缝实例分割算法CS-YOLO(Crack Segment-YOLO)。首先,基于Sobel滤波器与3D卷积操作针对裂缝边缘的细节特征设计边缘特征与空间信息提取(EFSIE)模块,增强骨干网络对裂缝目标的边缘特征提取能力;其次,引入空洞卷积重参数化模块(DRB),充分聚焦病害图像中细长裂缝的关键特征信息;再次,在快速空间金字塔池化(SPPF)模块中加入大核分离卷积注意力(LSKA)机制,从而捕捉全局上下文信息;最后,采用轻量化重组卷积分割检测头(LGCSH),在减少网络含参量与计算量的同时,提高模型的实例分割性能。利用自制隧道衬砌裂缝数据集进行实验,实验结果表明,所提算法在隧道衬砌裂缝实例分割任务下取得良好的效果,与基线YOLOv8s-seg相比,平均精度均值(mAP@50)和平均像素精度分别提升了7.63%、8.54%,且整体性能优于其他对比的实例分割算法。 展开更多
关键词 隧道衬砌裂缝 Sobel滤波器 空洞卷积 YOLOv8 实例分割
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特定人群健康状况数学模型及适定性分析 被引量：1
4
作者 王合义 许跟起 韩忠杰 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期385-391,共7页
以特定人群的健康状况为研究对象,结合健康状况的分类,建立了一种与时间有关的特定人群健康状况及其相互转化的数学模型.该模型由常微分方程和偏微分方程及其边界和初始条件构成,考虑到时间效应,能够较为精确地反映出生活实际,从而为预... 以特定人群的健康状况为研究对象,结合健康状况的分类,建立了一种与时间有关的特定人群健康状况及其相互转化的数学模型.该模型由常微分方程和偏微分方程及其边界和初始条件构成,考虑到时间效应,能够较为精确地反映出生活实际,从而为预测及制定相应措施以改善人群健康结构提供依据.对模型进行了分析,运用线性算子半群理论研究了模型的解的适定性. 展开更多
关键词 特定人群 健康状况 数学模型 适定性
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加强研究生数学教育的思考 被引量：4
5
作者 刘嘉词 《学位与研究生教育》 CSSCI 北大核心 1997年第1期14-16,共3页
加强研究生数学教育的思考刘嘉几年前钱学森同志提出了一个观点，他认为数学应该与自然科学和社会科学并列，称为“数学科学”，也就是说数学应该提高到与自然科学和社会科学同等重要的地位。这一观点得到了很多人的认同。的确，随着... 加强研究生数学教育的思考刘嘉几年前钱学森同志提出了一个观点，他认为数学应该与自然科学和社会科学并列，称为“数学科学”，也就是说数学应该提高到与自然科学和社会科学同等重要的地位。这一观点得到了很多人的认同。的确，随着社会的发展，不仅数学的应用范围日益... 展开更多
关键词 研究生教育 数学理论 加强研究 现代数学方法 数学教育 数学概念 数学科学 课程设置 解决实际问题 数学知识
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实践、认识与探索——对工科研究生基础数学课教学的一些看法
6
作者 陆君良 蔡高厅 《学位与研究生教育》 1985年第4期68-70,共3页
自从1978年恢复研究生教育以来,我们担负本校工科研究生一部分基础数学课的教学工作。通过实践,切实感到为了培养高级的专门人才,满足四个现代化建设的需要,有许多问题需要进一步探讨。本文着重就基础教学课在工科研究生培养过程中的地... 自从1978年恢复研究生教育以来,我们担负本校工科研究生一部分基础数学课的教学工作。通过实践,切实感到为了培养高级的专门人才,满足四个现代化建设的需要,有许多问题需要进一步探讨。本文着重就基础教学课在工科研究生培养过程中的地位和作用,切实提高基础数学课的教学质量等问题,谈一些粗浅的看法,以期得到各方面的指教,推动研究生教育的发展。 展开更多
关键词 工科研究生 研究生教育 基础数学课 数学课教学 教学质量 数学知识 现代化建设 基础理论课 培养过程 教学实践
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大数据模型预测动脉瘤夹闭术后动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者预后临床研究:模型建立与评价 被引量：7
7
作者 杨翀 李旭东 +2 位作者 吕良福 袁恒杰 张毅 《中国现代神经疾病杂志》 CAS 北大核心 2022年第10期841-849,共9页
目的筛查动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)患者动脉瘤夹闭术后预后相关影响因素,并基于机器学习算法构建预测模型。方法回顾2020年10月至2021年7月在天津市环湖医院行动脉瘤夹闭术的182例aSAH患者临床资料、实验室指标、手术相关资料和药... 目的筛查动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)患者动脉瘤夹闭术后预后相关影响因素,并基于机器学习算法构建预测模型。方法回顾2020年10月至2021年7月在天津市环湖医院行动脉瘤夹闭术的182例aSAH患者临床资料、实验室指标、手术相关资料和药物应用情况,按照7∶3比例随机分为训练集和测试集,训练集用于构建预测模型、测试集用于评价模型预测效能。采用合成少数类过采样技术(SMOTE)处理不平衡数据,通过递归特征消除法、Spearman秩相关分析、XGBoost特征重要性分析选择特征变量,并基于最优特征子集采用Logistic回归(LR)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、决策树(DT)、K最近邻(KNN)和朴素贝叶斯(NB)共6种机器学习算法建立预后预测模型,绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积以及准确度、灵敏度、召回率和F1值。结果训练集共纳入127例患者,包括预后良好[Glasgow预后分级(GOS)4~5级]103例、预后不良(GOS分级1~3级)24例,SMOTE技术生成79例预后不良数据,使预后良好与不良病例均达103例;测试集计55例,包括预后良好44例、预后不良11例。通过特征变量选择和特征重要性分析共获得17个最优特征子集,动脉瘤个数,碱性磷酸酶、肌酐,应用赖氨酸、肝素钠、硝酸甘油与预后良好呈正相关;年龄,Hunt⁃Hess评分,成熟中性粒细胞绝对值、血清钠、尿酸、总胆红素、嗜碱性粒细胞绝对值、肌酸激酶,应用呋塞米、人血白蛋白,住院时间与预后良好呈负相关。ROC曲线显示,LR模型预测预后的曲线下面积为0.75±0.08(95%CI:0.615~0.857,P=0.001),准确度0.764、灵敏度0.919、召回率0.773、F1值0.840;RF模型为0.57±0.08(95%CI:0.428~0.701,P=0.283),准确度0.745、灵敏度0.826、召回率0.864、F1值0.845;SVM模型为0.65±0.08(95%CI:0.507~0.772,P=0.034),准确度0.764、灵敏度0.860、召回率0.841、F1值0.850;DT模型为0.61±0.09(95%CI:0.473~0.742,P=0.135),准确度0.709、灵敏度0.850、召回率0.773、F1值0.810;KNN模型为0.66±0.08(95%CI:0.519~0.782,P=0.060),准确度0.618、灵敏度0.897、召回率0.591、F1值0.712;NB模型为0.56±0.08(95%CI:0.417~0.691,P=0.458),准确度0.673、灵敏度0.825、召回率0.750、F1值0.786;尤以LR模型预测效能最佳(均P<0.05)。结论基于6种机器学习算法开发的模型可以较好地预测aSAH患者动脉瘤夹闭术预后,其中以LR模型预测效能最佳,可用于术前评估,有助于神经外科医师制定临床决策。 展开更多
关键词 颅内动脉瘤 蛛网膜下腔出血 预后 人工智能 算法 ROC曲线
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组合证券投资模型研究 被引量：35
8
作者 荣喜民 张喜彬 张世英 《系统工程学报》 CSCD 1998年第1期81-88,共8页
在分析Ｍａｒｋｏｗｉｔｚ组合证券投资模型、绝对离差风险测度模型和Ｅ－Ｓｈ风险测度模型的基础上，针对上述模型的不足之处，提出了新的风险测度下的组合证券投资最优化模型，给出了计算最优投资权重系数和确定有效边界的方法．
关键词 组合证券投资模型 风险测度 证券市场 目标函数 二次规划
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城市用地选择的系统分析及程序设计 被引量：12
9
作者 边馥萍 杨正方 《城市规划》 北大核心 1997年第2期48-51,共4页
本文在分析影响用地选择的自然及社会环境因素的基础上，利用层次分析方法，为合理选择建设用地构造了系统分析模型，讨论了决策方法及利用计算机进行排序的程序设计步骤，对实际问题进行了计算。
关键词 用地选择 系统分析 程序设计 土地规划 城市规划
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保险基金投资的单位风险收益最优化模型研究 被引量：18
10
作者 荣喜民 吴孟铎 刘泊炀 《管理工程学报》 CSSCI 2001年第2期40-43,共4页
本文我们首先讨论了保险基金投资的重要性和必要性 ,然后 ,利用保费收取与保险赔付间的时滞 ,对保险基金投资的总收益和总风险进行了分析 ,建立了考虑承保风险 ,并兼顾总收益与总风险的保险基金投资模型 ,并给出了最优投资比例公式。这... 本文我们首先讨论了保险基金投资的重要性和必要性 ,然后 ,利用保费收取与保险赔付间的时滞 ,对保险基金投资的总收益和总风险进行了分析 ,建立了考虑承保风险 ,并兼顾总收益与总风险的保险基金投资模型 ,并给出了最优投资比例公式。这对保险人进行保险基金投资有重要的理论与实践意义。最后 ,通过释例进行了说明。 展开更多
关键词 承保风险 保险基金 投资 单位风险收益 最优化模型 最优投资比例 保险业
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衍射法测量柱形颗粒群尺寸分布的数值计算方法 被引量：2
11
作者 周革 刘则毅 +2 位作者 张以谟 李贺桥 毛义 《光电工程》 CAS CSCD 1996年第4期40-44,共5页
以柱形颗粒的衍射理论为基础，提出了适用于非球形颗粒衍射模型的数值计算方法。应用结果证明这种计算方法的数值计算时间满足在线测量的需要。
关键词 粒度测量 衍射测量术 数值计算 实时测量 激光
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齐次随机场在分析土性指标中的应用 被引量：11
12
作者 彭大鹏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1992年第2期118-124,共7页
根据一维实的齐次正态随机场和随机积分的概率方法。给出了对分析土性指标有实用价值的随机场积分的方差的计算公式,分别对应4种不同类型的相关函数。其中第1、第2式与Vanmarcke给出的一致,第3和第4式是作者新给出的。对方差减缩因子和... 根据一维实的齐次正态随机场和随机积分的概率方法。给出了对分析土性指标有实用价值的随机场积分的方差的计算公式,分别对应4种不同类型的相关函数。其中第1、第2式与Vanmarcke给出的一致,第3和第4式是作者新给出的。对方差减缩因子和不相关间隔的基本距离的性质和应用作了讨论。最后,作为应用给出了分析计算土的抗剪强度指标φ,c的实际工程例子。 展开更多
关键词 齐次随机场 土性指标 随机积分
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组合证券资产选择的模糊最优化模型和有效边界的研究 被引量：2
13
作者 荣喜民 张世英 《管理工程学报》 CSSCI 1998年第4期5-10,共6页
本文针对组合证券资产选择问题，提出了兼顾收益与风险的模糊最优化模型，给出了最优证券组合的计算方法。
关键词 有效解 组合证券 有效边界 模糊最优化 投资风险
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二元极值分布的一个性质 被引量：4
14
作者 史道济 《应用概率统计》 CSCD 北大核心 2003年第1期49-54,共6页
本文考虑二元极值的相关结构,通过一个变量变换,使变换后的变量基本上是独立的,并给出了它们的随机表示.由此能非常容易地在计算机上产生二元极值分布伪随机向量,以及计算一类常用统计量的数字特征,这是研究某些统计量渐近分布的基础.
关键词 二元极值分布 COPULA 相关结构 独立性 随机表示 伪随机向量 LOGISTIC模型 混合模型
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自由剪切流大尺度结构的二次稳定性 被引量：6
15
作者 赵耕夫 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1995年第4期359-365,共7页
本文用二次稳定性理论研究自由剪切湍流中周期性基本流空间增长扰动的稳定性。数值结果表明三维亚谐扰动对横向波数有很强的选择性，二维亚谐波的空间增长率最大。与之相反，基本模式的三维扰动在很大的波数范围内存在不稳定性，证明β... 本文用二次稳定性理论研究自由剪切湍流中周期性基本流空间增长扰动的稳定性。数值结果表明三维亚谐扰动对横向波数有很强的选择性，二维亚谐波的空间增长率最大。与之相反，基本模式的三维扰动在很大的波数范围内存在不稳定性，证明β＝０时存在”转移”不稳定性；当ＫＨ波的幅值Ａ≥０．０６时出现分叉现象。 展开更多
关键词 稳定性 大尺度结构 自由剪切流 湍流
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海底软粘土动剪切模量的数值计算与模糊概率分析 被引量：1
16
作者 翟瑞彩 要明伦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期103-106,共4页
海底软粘土动剪切模量的数值计算与模糊概率分析翟瑞彩要明伦（天津大学数学系，３０００７２）１前言在渤海油田范围内已积累了不少浅层土工程地质钻孔资料，但在这些资料中，主要给出的是土的物理性质参数和静的力学性质参数。因为... 海底软粘土动剪切模量的数值计算与模糊概率分析翟瑞彩要明伦（天津大学数学系，３０００７２）１前言在渤海油田范围内已积累了不少浅层土工程地质钻孔资料，但在这些资料中，主要给出的是土的物理性质参数和静的力学性质参数。因为海洋工程建筑物除受静荷载作用外，还... 展开更多
关键词 海底 软粘土 动剪切模量 数值计算 模糊概率
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多圆柱上Bloch空间中的复合算子的本性模 被引量：4
17
作者 周泽华 史济怀 《数学年刊（A辑）》 CSCD 北大核心 2003年第2期199-208,共10页
设Un是n维复空间Cn中的单位多圆柱,φ=(φ1…,φn)是Un到自身的一个全纯映射.本文给出了多圆柱Un上Bloch空间β(Un)和小Bloch空间β0*(Un)中的复合算子Cφ的本性模的估计,作为它的应用,得到了β(Un)和β0*(Un)中的复合算子Cφ紧的充要条件.
关键词 BLOCH空间 多圆柱 复合算子 本性模
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土压力系数的概率分析 被引量：4
18
作者 彭大鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期117-122,共6页
本文给出了一系列关于土压力系数的概率密度函数、期望和方差的近似公式，这些公式在结构可靠度分析和抗震可靠度分析中有实用价值。
关键词 土压力 概率分析 矩 埃尔米特多项式
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马尔科夫链的Fisher信息阵及参数的最大似然估计 被引量：4
19
作者 史道济 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第3期98-105,共8页
给出马尔科夫链的Fisher信息阵与相应的一维、二维分布Fisher信息阵之间的关系,为计算马尔科夫链参数的最大似然估计值提供了一种简单方便的算法。将结果应用于极值马尔科夫链,得到极值马尔科夫链Fisher信息阵元素的精确表示。
关键词 费歇信息阵 马氏链 极大似然估计
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线性互补问题的灵敏度分析 被引量：2
20
作者 寇述舜 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1989年第1期115-121,共7页
本文在Lemke互补转轴算法的基础上进一步研究线性互补问题的灵敏度分析。主要结果有二:1.线性互补问题的灵敏度分析;2.灵敏度分析在凸二次规划方面的应用。
关键词 线性互补 灵敏度 二次规划
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