粗糙集理论在心肺复苏急救中的应用.docVIP

粗糙集理论在心肺复苏急救中的应用 　　摘要:粗糙集理论能有效地分析和处理不精确、不一致和不完整等各种不完备信息,并能从中发现隐含的知识,揭示潜在的规律。讨论粗糙集理论用于心肺复苏系统中的方法,实践表明该方法具有重要的应用价值。 　　Abstract: The rough set theory can effectively analyze and deal with imprecise, incomplete, inconsistent and incomplete information, etc., and can find hidden knowledge, revealing the potential of knowledge. This paper discusses the application of rough set theory in CPR system, practice shows that the method has important applications. 　　关键词:粗糙集;心肺复苏;决策表 　　Key words: rough set;CPR;decision table 　　中图分类号:R2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0253-01 　　 　　0引言 　　心肺复苏CPR是针对呼吸心跳停止的急症危重病人所采取的抢救关键措施,采用人工呼吸代替自主呼吸,快速电除颤转复心室颤动,以及尽早使用血管活性药物来重新恢复自主循环的急救技术。 　　1粗糙集理论 　　1.1 粗糙集理论的基本概念 　　定义1设S=U,A,V■,f为知识表达系统。其中U为非空有限集,称为论域;A为非空有限集称为属性集合;Va为属性a?哿A的值域;f:U→Va是一个信息函数;如果A为条件属性集合C和决策属性D组成,C,D满足C∪D=A,C∩D=??I,则称S为决策系统。 　　定义2对于知识系统S=U,A,V■,f,其中f:U→Va是一个信息函数,由这样的“属性-值”对就构成了一张二维表,称之为信息表,若S为决策系统,即A=C∪D,因而构成一种特殊的信息表―决策表。 　　定义3令R为一族等价关系,r∈R,如果int(R)=int(R-r),则称r为R中不必要的,否则r为R中必要的,如果每一个r∈R都为R中必要的,则称R为独立的,用int(R)表示;否则称R为依赖的。 　　定义4从信息系统的决策表中,将属性集的属性逐个移去,如果不出现新的不一致,则该属性是可被约去的,称为属性约简的数据分析方法。 　　定义5一条决策规则的条件属性值可被约去当且仅当约去之后仍然保持此规则的一致性,称为属性值的约简。 　　1.2 决策表的抽取粗糙集理论在决策表中抽取规则的一般方法为:①在信息表中将信息相同的多个对象及其信息删除只留其中一个得到压缩后的信息表;②删除多余的属性;③删除多余的属性值;④求出最小约简;⑤根据最小约简求出决策规则。 　　2粗糙集理论在心肺复苏急救中的应用 　　采用粗糙集理论对心肺复苏急救系统进行信息融合的一般步骤如下:①编码:将心肺复苏急救系统中的信息依据某种准则进行数值化处理;②列表:将编码后的信息组成决策表的形式;③属性集约简:利用定义4对决策表进行化简;④属性值约简:利用定义5对决策表进行化简;⑤规则生成:根据化简后的决策表生成规则。 　　3实例 　　下面的这个例子(表1其中a一心率,b一神智,c一呼吸,d一血压,为条件属性;e一需要除颤,为决策属性。1到5为患者个数)涉及是否需要除颤的决策。利用粗糙集理论的知识对表1进行一系列的处理,最后得出规则,这样施救者能快速准确诊断病情并做出有效的处理。其步骤如下: 　　第一步,编码:将心肺复苏急救系统中的信息依据准则进行数值化处理,如表1。属性e表示诊断决策,它有如下二个值对应于诊断决策:e=0表示不需要除颤,e=1表示需要除颤。 　　这些决策取决于被救者具有的症状,它由条件属性表示,分别对应如下:a为心率属性,定义为:a=0心率过快,a=1心率正常,a=2心率过慢。b为神智属性,定义为:a=0神智清醒,a=1神智不清。c为呼吸属性,定义为:a=0呼吸正常,a=1呼吸无规律。d为血压属性,定义为:a=0血压在范围内,a=1血压不在范围内。 　　第二步,列表:将编码后的信息组成决策表的形式表2。 　　第三步:属性集简约:利用定义4对决策表进行化简处理,条件属性b是可被约去的,于是得到属性集被简约的表3。 　　第四步,属性值约简:利用定义5对表3进行化简处理。逐条消去不精确条件属性的值,然后检查它在决策表3上能否保持一致。首先检查(1)a1c0d0-e0,显然a1c0-e0,a1d0-e0和c0d