1.一种多层MapReduce协同的孕龄新生儿脑病历集成约简方法,其特征在于:具体步骤如下:
A.构造n个进化神经网络子种群Neuro-subpopulation1,…,Neuro-subpopulationi,…,Neuro-subpopulationn-1,Neuro-subpopulationn,将第i个子种群Neuro-subpopulationi分成n个模因组Memeplexij,j=1,2,…,n,在每个模因组Memeplexij内进行进化个体适应度从大到小排序,选出最优适应度个体为该模因组精英,然后在n个精英中选出第i个子种群Neuro-subpopulationi最优适应度的精英个体Elitist_leaderi,以及次优适应度精英个体Elitist_followerj;
B.在云计算MapReduce框架下将大规模孕龄新生儿脑病历组织划分到n个进化神经网络子种群中,提取出第i个子种群Neuro-subpopulationi最优带权裕度WCi,以及Neuro-subpopulationi的精英Elitist_leaderi和Elitist_followerj分别优化脑病历组织Brain-EMRi,从而取得各自最佳分割曲面;
C.设计一种五层结构的神经网络优化模型,构造精英能量矩阵NSMP,神经子种群最优能量精英在MapReduce框架下进行脑病历曲面Sub_curvei的集成化协同约简,达到各自分割曲面的最优约简集D.提取出孕龄新生儿脑病历全局最优约简集,并判断孕龄新生儿脑病历组织集成约简结果是否满足约简精度要求,若满足,则输出脑病历组织集成约简集;否则,则转至步骤B继续执行;
E.输出孕龄新生儿脑病历组织集成约简的全局最优集为
2.根据权利要求1所述一种多层MapReduce协同的孕龄新生儿脑病历集成约简方法,其特征在于:所述步骤B的具体步骤如下:a.将孕龄新生儿脑病历Brain-EMRi分配到相应的神经子种群Neuro-subpopulationi中,使Neuro-subpopulationi在其进化空间能优化脑病历组织Brain-EMRi中相应的白质、灰质和脑脊液曲面;
b.在云计算MapReduce框架下将带权裕度分配给相应的孕龄新生儿脑病历,第i个神经子种群Neuro-subpopulationi分配其精英Elitist_leaderi的最优带权裕度WCi为式中 为第i个精英Elitist_leaderi的适应度, 为第j个精英Elitist_followerj的适应度,k为神经子种群Neuro-subpopulationi中精英Elitist_followerj的总个数;
c.神经子种群Neuro-subpopulationi中精英Elitist_leaderi以自适应概率pi优化孕龄新生儿脑病历Brain-EMRi中第i个白质、灰质和脑脊液曲面,pi定义为式中d.执行第i个神经子种群Neuro-subpopulationi中两类精英的合并优化,精英Elitist_leaderi将以加速因子sf(ri)合并相应的精英Elitist_followerj,sf(ri)定义为其中参数q1和q2的范围为(0,1),e为指数常量3.1415,e.构造孕龄新生儿脑病历组织属性白质、灰质和脑脊液曲面的分配集为
其中第i个分配集 为
值越小,孕龄新生儿脑病历组织属性之间交迭性越高,因此将需要分割脑病历组织属性依据变量 值进行从大到小降序排序,使得脑病历组织的交迭性程度从低到高排序,越排在前面病历组织的白质、灰质和脑脊液曲面越易分割;
f.设计自适应强化约束罚函数Φ(x),根据第i个Neuro-subpopulationi中精英迭代时获取的反馈信息来调整Φ(x)中罚因子大小,降低孕龄新生儿脑病历组织曲面最优解搜索迭代次数,从而进一步优化所求脑病历组织属性白质、灰质和脑脊液分割曲面精度,Φ(x)公式定义如下:式中为|C(x)|孕龄新生儿脑病历组织属性特征总数,|R(x)|为属性子集长度,γC(D)为脑组织决策属性D对条件属性C依赖度,λi第i个神经子种群Neuro-subpopulationi为罚因子,其将根据所求曲面目标解逼近最优解的程度而自适应调整,其迭代公式如下:罚函数Φ(x)大小将随时间和精英搜索过程反馈的信息而进行自适应调整,从而有效提高精英Elitist_leaderi自适应控制脑组织属性搜索空间范围,提高孕龄新生儿脑病历白质、灰质和脑脊液分割曲面收敛性能,有效排除噪声干扰,使精英Elitist_leaderi较好地分割出白质、灰质和脑脊液曲面Sub_curvei;
g.重复上述过程,直至n个进化神经网络子种群均取得各自最优脑组织曲面,输出孕龄新生儿脑病历组织达到最佳分割曲面集合
3.根据权利要求1所述一种多层MapReduce协同的孕龄新生儿脑病历集成约简方法,其特征在于:所述步骤C具体步骤如下:a.按照经典神经网络设计流程设计一种五层结构的神经网络优化模型:Layer1为输入层,Layer2、Layer3和Layer4为隐藏层,Layer5为输出层,其中Layer2层为各神经子种群精英求交集∩运算,Layer3层为各神经子种群精英求乘积∏运算,以及Layer4层为各神经子种群精英求和集∑运算;
b.计算第i个神经子种群Neuro-subpopulationi中精英Elitist_leaderi与各个Elitist_followerj之间的交叉能量值,计算公式如下:式中 为第i个精英Elitist_leaderi当前最优位置, 为第j个
精英Elitist_followerj当前最优位置, 为精英Elitist_leaderi的最优适应度, 为精英Elitist_followerj的最优适应度,same()函数的计算方法为该精英能量用于刻画精英Elitist_leaderi的优化能力,其值与神经子种群精英当前最优位置以及当前最优适应度有关,可见Energy(Elitist_leaderi)阈值范围为[0,1];该精英能量阈值随着精英迭代进化而动态自适应调整,使得精英开展脑病历曲面Sub_curvei约简初期具有较强的全局曲面搜索能力,后期则侧重具有局部曲面精化能力;
c.提取神经子种群Neuro-subpopulationi的精英能量矩阵NSMP为
其 中 Eni= Energy(Elitist_leader i), i = 1,2,…,n,j =
1,2,…,n;
d.对神经子种群精英Elitist_leaderi构建云计算MapReduce框架下协同化操作算子
式中pi为精英Elitist_leaderi自适应概率pi,|NSMP|为神经子种群精英能量矩阵值,WCi为精英Elitist_leaderi的带权裕度;
e.在协同化操作算子
f.计算各神经子种群中每个精英Elitist_leaderi的能量值Energy(Elitist_leaderi),选出最优能量的精英,将其用于求脑病历组织每个候选曲面Sub_curvei属性重要性计算;
g.最优能量精英在MapReduce框架下采用集成化方法分别求出各自最优候选脑病历属性曲面集Sub_curvei的约简集为RC1,RC2,…,RCi,…,RCn,最终取得孕龄新生儿脑病历Brain-EMRi的属性约简集为