任务书：基于遗传算法与人工神经网络的老年痴呆症辅助诊断方法研究.doc

1、本科生毕业设计(论文)任务书专 业 信息管理与信息系统 毕业设计（论文）题目：基于遗传算法与人工神经网络的老年痴呆症辅助诊断方法研究设计（论文）研究目的与内容：研究目的:随着老年人口的增加，老年痴呆人口连年增长，给患者个人、家庭和社会造成了巨大的影响和负担，解决或者减轻老年痴呆问题具有非常大的现实意义。当老年人出现记忆力严重减退及认知功能障碍时，如能早期到医院的精神科或神经科、内科、老年科检查，一般均能治愈或者减轻症状，早日确诊的重要性不言而喻。但是，我国现有医疗水平和条件对老年痴呆症的诊断时间长、诊断结果不准确，费时费力，而且可能错过最佳治疗期。医院电子病历储存了大量的患者数据，从这些数据中

2、挖掘出有用的信息成为近年来医疗数据挖掘的热点。此外，近年来人工神经网络的研究获得长足发展，已经成为人工智能学科的一个重要研究方向和热点，在医学领域也开始获得应用，这为老年痴呆症的预测诊断提供了新的思路和方法。遗传算法（Genetic Algorithms，GA）是一种模拟生物界适者生存、优胜劣汰机制随机化搜索最优解的全局优化算法。遗传算法具有与问题领域无关且快速随机的搜索能力，搜索使用评价函数启发，过程简单，并且使用概率机制进行迭代，具有随机性。另外，遗传算法还具有可扩展性，容易与其他算法结合。人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN ) 是从人脑的生理结构出

3、发，模拟人脑的结构和功能，探索人类智能活动的机理，采用数学和物理方法进行研究而形成的一种自适性信息处理系统，具有非线性建模能力，还具有自适应、自组织和实时学习的特点，非常适合资料复杂多变、关系十分不明确的医学领域的研究。因此，通过收集老年痴呆症的有关数据，利用遗传算法对收集的数据进行简约，再通过人工神经网络技术得出有关老年痴呆症的诊断结果，在确定正常老年人认知老化常模的基础上，研究出一种速度快、准确性高的认知评估工具.利用遗传算法和人工神经网络技术从医院电子病历中挖掘出有效信息，找出一种相对有效老年痴呆症预测方法，为后续研究提供理论基准备和指导研究内容：（1） 通过对芜湖市几所大型综合医院的调

4、查，获得老年人痴呆症的有关数据信息，收集相关的医院电子病历数据；（2）将收集的原始数据输入 SQL Server 2005 数据库中；（3）对录入后的数据进行完备化和离散化处理，然后利用 Matlab 中遗传算法工具箱对数据库中的老年痴呆症数据进行约简。（4）根据老年痴呆症的临床诊断依据,利用 Matlab 中神经网络工具箱建立合适的神经网络计算模型，先选取一部分约简的结果作为神经网络模型的输入量，对样本进行训练，再另外选取一部分作为已训练好的掌握模式识别规律的神经网络的检测样本数据集，验证模型识别效果。第 1 页 共 3 页具体要求：（原始数据、试验方案、手段及预期结果）原始数据：从芜湖某医

5、院信息系统的电子病历中收集老年痴呆症患者以及非老年痴呆症患者的相关数据。实验方案：第一阶段：进行项目调研，搜集查阅构建模型的相关资料，对遗传算法、人工神经网络和老年痴呆症深入研究 ，制定出项目具体的实施方案，并收集老年痴呆症的电子病历相关数据；第二阶段：提出基于神经网络和人工神经网络模型搭建设计方案，研究并开展相关的软件编程，根据设计建立网络模型；第三阶段：对网络模型进行测试，测量其准确度，根据结果，统计分析，调整网络模型参数，提高鉴定的准确性，完成最终的设计。实验手段：首先利用 SQL Server 2005 数据库存储老年痴呆症性格数据，其次利用 Matlab 遗传算法工具箱建立遗传算法对

6、数据库中的数据进行约简，然后利用 Matlab 神经网络工具箱中的相关函数建立不同神经网络模型，再然后对网络模型进行训练和测试，根据预测结果反复调整网络参数并比较不同网络模型的预测效果，找出一种相对有效的方法。预期结果：利用 SQL Server 2005 数据库、Matlab 遗传算法工具箱、Matlab 神经网络工具箱以及Matlab 编程软件建立基于老年痴呆症数据的不同人工神经网络，从医院电子病历中挖掘出有效信息，找出一种相对有效老年痴呆症预测方法，为后续研究提供理论基准备和指导，方便老年痴呆症的快速检测和发现以便后续及时治疗。主要参考资料：1 Songy, J.Wang. Overvi

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