【正文】 )= 。(5)求解T樣本中“心悸，胸悶，乏力”屬性的熵：當(dāng)“心悸，胸悶，乏力”屬性值為“有”時：S11=2，S21=1，P11=2/3，P21=1/3；I（S11，S21）=I（2,1）。當(dāng)“心悸，胸悶，乏力”屬性值為“無”時：S12=2，S22=3，P12=2/5，P22=3/5；I（S12，S22）=I（2,3）；如果T樣本按照“心悸，胸悶，乏力”屬性分類，以“心悸，胸悶，乏力”分類的求解所得期望信息值： E心悸，胸悶，乏力=38 IS11，S12+58IS12，S22 =+=按照“心悸，胸悶，乏力”分類的信息增益為：Gain(心悸，胸悶，乏力)=I(S1,S2)E(心悸，胸悶，乏力)=。通過對以上公式的求解得出各個屬性值的信息增益如下，Gain(年齡)=I(S1,S2)E(年齡)=。Gain(肥胖)=I(S1,S2)E(肥胖)=。Gain(頭痛，頭暈)=I(S1,S2)E(頭痛，頭暈)=。Gain(腎臟疾病)=I(S1,S2)E(腎臟疾病)= 。Gain(心悸，胸悶，乏力)=I(S1,S2)E(心悸，胸悶，乏力)=。 “年齡”屬性的信息增益值最大，第二次劃分樣本則以“年齡”屬性作為測試屬性，以“年齡”作為決策樹的第二個節(jié)點，對“年齡”屬性內(nèi)其他值提出分支，由于“年齡”屬性有三個值，所以將T2樣本劃分為三個樣本。以“年齡”屬性值為“18歲以下”劃分，樣本類別均為“否高血壓”；以“年齡”屬性值為“4065”劃分，樣本類別也均為“否高血壓”，但此分支由于數(shù)據(jù)不夠可能造成錯誤的風(fēng)險；以“年齡”屬性值為“1840歲”劃分，如表5：表5 以“年齡”屬性值為“1840歲”劃分肥胖頭痛、頭暈?zāi)I臟疾病心悸、胸悶、乏力類別：是否高血壓是有有有是否有有有是否有無無否是無無無是是有有無是通過以上原理及求解過程，依次求出表5內(nèi)的各個屬性值的信息增益：I（S1，S2）=I（4,1） =Gain(肥胖)=I(S1,S2)E(肥胖)=。Gain(頭痛，頭暈)=I(S1,S2)E(頭痛，頭暈)=。Gain(腎臟疾病)=I(S1,S2)E(腎臟疾病)= 。Gain(心悸，胸悶，乏力)=I(S1,S2)E(心悸，胸悶，乏力)=?！胺逝郑荒I臟疾病”屬性的信息增益值相同且最大，第三次劃分樣本則以“肥胖；腎臟疾病”屬性作為測試屬性。 “血壓值”屬性值為“(140),(90)”的分支表6 以“血壓值”屬性值為“(140),(90)”劃分的樣本區(qū)域年齡(歲)肥胖頭痛、頭暈?zāi)I臟疾病心悸、胸悶、乏力類別：是否高血壓18歲以下是有無無是18歲以下是有有有是4065否有有有是4065否有無無是4065否有無有是通過表6可以看出，當(dāng)“血壓值”屬性值為“(140),(90)”時，所有的用戶都是高血壓用戶，所有這部分樣本區(qū)域類別都為“是高血壓”。決策樹在這部分區(qū)域都以“是高血壓”標(biāo)記。 最終構(gòu)造的決策樹通過以上計算過程分別求出了各個樣本的測試屬性，各屬性值的信息增益，由此得出了最終的決策樹構(gòu)造。如圖13圖13 最終的決策樹構(gòu)造 決策樹分類規(guī)則通過已知決策樹，設(shè)置分類規(guī)則if (血壓值is “120,80”) then (診斷結(jié)果 is “否高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “18歲以下”) then (診斷結(jié)果 is “否高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “4065歲”) then (診斷結(jié)果 is “否高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “1840歲”) and (肥胖is “是”)then (診斷結(jié)果 is “是高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “1840歲”) and (肥胖is “是”)then (診斷結(jié)果 is “是高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “1840歲”) and (肥胖is “否”)then (診斷結(jié)果 is “否高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “1840歲”) and (腎臟疾病is “是”)then (診斷結(jié)果 is “是高血壓”)if (血壓值is “120140,8090”) and (年齡is “1840歲”) and (腎臟疾病is “否”)then (診斷結(jié)果 is “否高血壓”)if (血壓值is “140,90”) then (診斷結(jié)果 is “否高血壓”)；if(診斷結(jié)果 is “是高血壓”) then(診斷結(jié)果 is “您為高血壓患者，要保持合理樂觀的心態(tài)服用降壓類藥物，合理改善飲食，少吃鹽多補充鉀元素，少吃油膩的食品，不吸煙少飲酒，定期檢查自己的血壓值”)if(診斷結(jié)果 is “是高血壓”) and (腎臟疾病is “是”) then(診斷結(jié)果 is “您的高血壓是由于腎臟疾病造成的，平時要多注意以下幾點，(1)減少蛋制品的攝入，因為由于腎臟疾病造成腎功能下降，蛋制品會產(chǎn)生更不多不能排出的尿素；（2）減少豆制品的攝食；（3）要經(jīng)常測量自己的血壓值，時刻掌握自己的身體狀態(tài)。（4）服用降壓類藥物”)if(診斷結(jié)果 is “是高血壓”) and (肥胖is “是”) then(診斷結(jié)果 is“您的高血壓是由于脂肪過多造成的，平時要注意以下幾點，（1）控制飲食，多吃芹菜類高纖維的蔬菜，少吃主食；（2）增加平時的運動量，消耗掉身體過多的脂肪；（3）服用降壓類藥物”)if(診斷結(jié)果 is “是高血壓”) and (心悸、胸悶、乏力is “是”) then(“您的高血壓是由于心悸、胸悶、乏力造成的，在生活中您要減少不必要的劇烈活動，維持精神狀態(tài)的穩(wěn)定性，注意一下藥物的服用某些藥物可能造成該影響，適當(dāng)服用降壓類藥物，少吃鹽多補充鉀元素，少吃油膩的食品，不吸煙少飲酒，定期檢查自己的血壓值?！?if(診斷結(jié)果 is “否高血壓”) then(診斷結(jié)果 is “您好，您的血壓正常，掌握以下幾點有助于預(yù)防高血壓：（1）.低鹽量：通過大量的數(shù)據(jù)證明，平時所吃食物中的鹽含量越高，越容易得高血壓；（2）.適當(dāng)?shù)脑黾逾浽氐臄z入量；（3）.增加鈣元素的攝入量，人體內(nèi)的鈣元素每天都在流失，如果沒有適當(dāng)?shù)难a充，很有可能會造成高血壓；（4）.控制高脂肪食物的攝入量，大量的脂肪會造成人體血管內(nèi)皮細胞的變化，增加高血壓的發(fā)病率；（5）.適當(dāng)?shù)娘嬀疲捍罅康娘嬀茣鹧艿氖湛s造成血壓增加，反之少量的飲酒會擴張血管減小血壓值。，以便增加身體的血液循環(huán)新陳代謝。”)該決策樹的規(guī)則主要分為兩步：第一步為先通過已知構(gòu)建的決策樹，制定判斷是否為高血壓的規(guī)則；第二步為通過判斷的是否為高血壓的結(jié)果，篩選造成該結(jié)果的主要因素，然后給出合理的治療改善建議。該智能醫(yī)療軟件是通過c語言在微軟VS2010的窗體應(yīng)用程序平臺上編寫的，主要功能界面如圖14：圖14 智能醫(yī)療軟件界面首先在操作界面，該智能軟件先獲取到用戶上傳到電腦上的生理信息，然后左邊給予用戶一些生理選項，如“年齡，身高，體重，腎臟疾病等”，該類選項內(nèi)均包含不同情況的子集，用戶可根據(jù)自身的不同情況進行選擇，然后再一切勾選完畢后，通過點擊診斷按鈕，該軟件便會根據(jù)一系列已知輸入的規(guī)則進行智能診斷。 本章小結(jié)：主要介紹了決策樹ID3算法的簡析，決策樹ID3算法與生理數(shù)據(jù)的融合以及相關(guān)數(shù)據(jù)的計算，基于計算所得的規(guī)則智能醫(yī)療軟件設(shè)計。由于獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量不夠，可能造成部分情況的缺失部分診斷不夠準(zhǔn)確，在以后的工作中要收集更多的病歷資料來完善智能醫(yī)療軟件的準(zhǔn)確性。第五章 監(jiān)控軟件及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計功能需求：將家庭用戶上傳的數(shù)據(jù)進行保存，通過模糊控制算法與用戶生理數(shù)據(jù)相結(jié)合，判斷每個用戶的狀態(tài)，并以最危險的用戶作為優(yōu)先顯示，然后由醫(yī)務(wù)人員通過用戶的聯(lián)系方式進行診斷治療。在現(xiàn)實生活中，有許多領(lǐng)域沒有準(zhǔn)確不變的規(guī)則，不是能用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)量來規(guī)定的，于是模糊控制應(yīng)運而生。模糊控制總的來說是一種智能控制，將模糊的理論，模糊的變量，模糊的規(guī)則融合在一起應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，以此達到一個類似人的思維模式的規(guī)則，如模糊控制的應(yīng)用實例已有很多，主要通過“偏低，低，高，偏高”等等的描述語言，輔以人為的語言描述，形成一系列的判斷語句即if…and..then…, if…and..then…等，從而達到對控制系統(tǒng)的簡化。定義變量:針對要解決的問題，設(shè)定相應(yīng)的輸入變量，誤差變量，控制變量，模糊變量；模糊化：設(shè)定對應(yīng)的論域值，通過自然語言敘述工作過程，給出對應(yīng)的隸屬度值。知識庫：主要由規(guī)則庫與數(shù)據(jù)庫組成，規(guī)則庫通過一系列的條件語句制定相應(yīng)的規(guī)則，數(shù)據(jù)庫主要負責(zé)處理模糊數(shù)據(jù)；邏輯判斷：結(jié)合模糊理論及邏輯基礎(chǔ)，形成類似人類的思維邏輯來處理問題；模糊化：將模糊的規(guī)則明確化來處理問題。（1）將復(fù)雜的控制問題簡便化，在無規(guī)則、變化率高的問題上有著廣泛的應(yīng)用；（2）用自然語言描述規(guī)則代替標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)計算解決問題；（3）由于是人為描述規(guī)則，所以容易制定規(guī)則，有著較強的容錯性。人體的正常血壓值為收縮壓（90至120）毫米汞柱,舒張壓（60至90）毫米汞柱。由于種種因素，人體的正常血壓值會有相應(yīng)的差別。監(jiān)控軟件從醫(yī)療中心端的數(shù)據(jù)庫中調(diào)取用戶上傳的生理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要包括：；，除以該時間段內(nèi)的總條數(shù)，取用戶前15天內(nèi)的平均血壓值；，即（測量值與平均值差的絕對值）/（平均值）；。通過將以上4條數(shù)據(jù)進行分析，用語言來描述相應(yīng)的病情等級，判斷用戶需要治療的程度。論域A1代表用戶本次上傳的血壓值的論域：A1{低(L)，正常(N)，偏高(LH)，高(H)},A(x )=表示用戶本次上傳的血壓值的隸屬函數(shù)，x代表本次上傳的血壓值(收縮壓，舒張壓)。當(dāng) x=（90，60）時， 本次上傳的血壓值的模糊子集為低 ；當(dāng)x=(90120 ,6080) 時，本次上傳的血壓值的模糊子集為正常 ；當(dāng)x=(120140 ,8090) 時，本次上傳的血壓值的模糊子集為偏高；當(dāng)x=(140 ,90) 時, 本次上傳的血壓值的模糊子集為高。2. 前15天內(nèi)的平均血壓值 論域A2代表用戶前15天內(nèi)的平均血壓值的論域：A2{低(L)，正常(N)，偏高(LH)，高(H)},A(x )=表示用戶前15天內(nèi)的平均血壓值的隸屬函數(shù)，x代表前15天內(nèi)的平均血壓值(收縮壓，舒張壓)。當(dāng) x=（90，60）時，前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為低 ；當(dāng)x=(90120 ,6080) 時，前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為正常 ；當(dāng)x=(120140 ,8090) 時，前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為偏高；當(dāng)x=(140 ,90) 時, 前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為高。3. 用戶本次測量值與前15天平均值的差異程度論域A3代表用戶本次測量值與前15天平均值的差異程度的論域：A3{降低(Re)，輕微降低(LRe)，輕微升高(LRi)，升高(Ri)}。A(x )=表示用戶本次測量值與前15天平均值的差異程度的隸屬函數(shù)，x代表前用戶本次測量值與前15天平均值的差異程度。當(dāng) x=（10%至5%之間）時，前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為降低 ；當(dāng)x=(5%至0%) 時，前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為輕微降低；當(dāng)x=(0%至5%之間) 時，前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為輕微升高；當(dāng)x=(5%以上) 時, 前15天內(nèi)平均血壓值的模糊子集為升高。4. 用戶電腦客戶端智能醫(yī)療軟件的醫(yī)療診斷結(jié)果論域A4代表用戶電腦客戶端智能醫(yī)療軟件的醫(yī)療診斷結(jié)果的論域：A4{是高血壓(Yes)，否高血壓(No)}。A(x)=表示用戶電腦客戶端智能醫(yī)療軟件的醫(yī)療診斷結(jié)果的隸屬函數(shù)，x代表用戶電腦客戶端智能醫(yī)療軟件的醫(yī)療診斷結(jié)果。當(dāng) x=（“是高血壓”）時，用戶電腦客戶端智能醫(yī)療軟件的醫(yī)療診斷結(jié)果的模糊子集為是高血壓 ；當(dāng)x=(“否高血壓”) 時，用戶電腦客戶端智能醫(yī)療軟件的醫(yī)療診斷結(jié)果的模糊子集為是否血壓。論域A5代表用戶需要治療的優(yōu)先等級的論域：A5{狀態(tài)正常(NHp)，需治療(Hp)，急需治療(FHp)}。模糊控制規(guī)則的表達方式主要有兩種：（1）以狀態(tài)來描述規(guī)則的方式（state evaluation），該方式在模糊類問題中是應(yīng)用最多的方式，它通過模擬人的思維模式來解決問題，規(guī)則方式如下:第一種方式：If (s1 is M1) and (s2 is M2)... and (sn is Mn)then z is Y.規(guī)則中的s1,s2,...,sn及z都是系統(tǒng)變量，；M1, M2,...,Mn及Y為系統(tǒng)各變量的值。第二種方式：If (s1 is M1) and (s2 is M2)... and (sn is Mn)then z=b1(s1,s2,...,sn).（2）以目標(biāo)來描述規(guī)則的方式（object evaluation），該方式能夠預(yù)先判斷目標(biāo)信號，規(guī)則方式如下：if(s is Mn→(l is k1 and j is k1))then z is Y.本課題解決問題的規(guī)則選用以狀態(tài)來描述規(guī)則的方式的第一種。A1{低(L)，正常(N)，偏高(LH)，高(H)} A1{低(L)，正常(N)，偏高(LH)，高(H)}A3{降低(Re)，輕微降低(LRe)，輕微升高(LRi)，升高(Ri)}。A4{是高血壓(Y