基于PSOFS和TSK模糊系统的不平衡心电数据分类算法

作     者：李鑫辉 申情 张雄涛 LI Xinhui;SHEN Qing;ZHANG Xiongtao

作者机构：湖州师范学院信息工程学院浙江湖州313000 浙江省现代农业资源智慧管理与应用研究重点实验室浙江湖州313000 湖州学院理工学院浙江湖州313000 

出 版 物：《大数据》 (Big Data Research)

年 卷 期：2022年第8卷第5期

页      面：139-152页

学科分类：08[工学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61771193,No.61802123) 浙江省教育厅一般科研项目(No.Y202146028) 

主　　题：TSK模糊神经网络 粒子群优化特征选择 集成学习 心电信号分类 不平衡数据 

摘      要：提出基于粒子群优化特征选择(PSOFS)算法和TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统的心电信号分类模型,即基于PSOFS和TSK的并行集成模糊神经网络(PE-PT-FN),用于心电图预测。首先对训练集中的各类样本进行随机放回抽样,然后将抽样得到的样本合并在一起,再独立且并行地通过PSOFS算法进行特征选择。PSOFS算法中不同的位置表示不同的特征子集,初始位置随机的粒子经过多次迭代收敛至最佳位置。每个子集得到一个特征子集用于并行训练多组独立的小型TSK模糊神经网络(TSK-FNN)。模糊系统的可解释性和PSOFS算法挑选出来的特征子集能有效地帮助医学研究者找出心电信号数据与不同类型病例之间的关联。实验证明,PE-PT-FN在保留可解释性的前提下,能将预测结果的宏召回率提升至92.35%。