基于三层交叉博弈能量树的脑波病历信号约简方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及到生物医学领域，具体来说涉及一种基于三层交叉博弈能量树的脑波 病历信号约简方法。
【背景技术】：
[0002] 电子病历中脑波信号是通过医学仪器检测出的位于头皮下大脑皮质上电位约为 毫伏特等级的波形，脑波信号按其频率分为：S波、Θ波、α波、β波和γ波，其中δ波 和Θ波为慢波，β波和γ波为快波。脑波信号具有一定的规律性，当脑部尤其是皮层有病 变时，脑波规律性受到破坏，将引起脑波异常，波形即发生变化，对脑波病历信号进行分析， 可有效辅助临床脑部疾病诊断。但由于电子病历系统中检测出的脑波信号波形是一个时间 函数，是不断更新和动态变化的，具有较强的不确定时效性，如一旦有颅骨、头皮的衰减，由 头皮上所测量到的电位将骤然降为微伏特等级，实际脑波信号具有低振幅和低频率特性， 这样脑波病历进行结构化转换后将成为非常复杂的不一致不完备病历系统，给脑部病历特 征选择、规则挖掘以及脑部疾病临床决策支持分析等带来较大困难。对脑波病历信号进行 高效处理是设计电子病历脑部疾病决策分析系统的关键技术，具有重要的理论研宄意义和 实际应用价值。
[0003] 目前一般采用傅立叶变换、频域能量分析、小波变换、快速独立分量分析等方法来 改进脑波病历信号不确定时效性、微弱性、多样性以及非线性等缺点，但这些方法获取的脑 波病历信号使得原脑波信号很多信息得不到保留，很有可能将有用的脑波信号当作噪声抑 制或处理掉，间接改变了脑电波信号的特征，使得我们无法对电子病历系统中脑波频率、 波幅、数量、部位、出现方式及有无病理波等进行有效分析。
【发明内容】
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[0004] 本发明的目的是提供一种基于三层交叉博弈能量树的脑波病历信号约简方法。
[0005] 本发明通过以下的技术方案实现的：
[0006] 基于三层交叉博弈能量树的脑波病历信号约简方法，具体步骤如下：
[0007] Α、构建三层交叉博弈进化树，该三层博弈进化树包含三个主层：第一主层，第二主 层和第三主层，每个主层内嵌三个子层：最底子层、中间子层和最高子层；将两个相邻进化 种群PopJP Pop j中所有个体分配到两棵相邻三层交叉博弈进化树T ,和T」的所有结点上， 使树中每个结点包含进化种群一个进化个体；
[0008] B、实现三层交叉博弈进化树上进化个体在同一主层内自私博弈和不同主层间交 叉协同博弈，采用深度优先搜索循环策略在相邻进化树1\和1^上分别选出各自全局最优精 英个体 Elitisti+。和 Elitist j_c;
[0009] C、分配精英能量收益矩阵PMENnxn给每棵三层交叉博弈树的全局最优精英，带有 精英能量向量Γ的最优精英与多个相邻精英一起实现交叉博弈树能量约简操作，增强最 优精英在每个主层上取得自适应Nash能量探索与开发平衡性能；
[0010] D、设计脑波病历信号交叉博弈约简的Nash均衡策略，使优选出的最优精英在精 英能量向量Γ驱动下均能收敛到每个主层最优Nash均衡点；
[0011] E、判断脑波病历信号约简是否满足约简精度平衡要求，若满足，则输出两棵博弈 树的最优脑波病历信号约简子集Red (Ri)和Red (?)，否则，则转至步骤C继续执行；
[0012] F、将上述步骤扩展到整个进化种群中所有相邻进化种群，分别求出其相应脑波病 历信号约简子集，最终输出全局最优脑波信号约简集Red_如下：
[0013]
【主权项】
1. 基于三层交叉博弈能量树的脑波病历信号约简方法，其特征在于：具体步骤如下： A、 构建三层交叉博弈进化树，该三层博弈进化树包含三个主层：第一主层，第二主层和 第三主层，每个主层内嵌三个子层：最底子层、中间子层和最高子层；将两个相邻进化种群 PopJP Pop」中所有个体分配到两棵相邻三层交叉博弈进化树T和T」的所有结点上，使树 中每个结点包含进化种群中一个进化个体； B、 实现三层交叉博弈进化树上进化个体在同一主层内自私博弈和不同主层间交叉协 同博弈，采用深度优先搜索循环策略在相邻进化树!\和h上分别选出各自全局最优精英个 体 Elitisti。和 Elitist j c; C、 分配精英能量收益矩阵PMENnxn给每棵三层交叉博弈树的全局最优精英，带有精英 能量向量Γ的最优精英与多个相邻精英一起实现交叉博弈树能量约简操作，增强最优精 英在每个主层上取得自适应Nash能量探索与开发平衡性能； D、 设计脑波病历信号交叉博弈约简的Nash均衡策略，使挑选出的最优精英在精英能 量向量Γ驱动下均能收敛到每个主层最优Nash均衡点； E、 判断脑波病历信号约简是否满足约简精度平衡要求，若满足，则输出两棵博弈树的 最优脑波病历信号约简子集Red (Ri)和Red (?)，否则，则转至步骤C继续执行； F、 将上述步骤扩展到整个进化种群中所有相邻进化种群，分别求出其相应脑波病历信 号约简子集，最终输出全局最优脑波信号约简集Red_如下：
2. 根据权利要求1所述基于三层交叉博弈能量树的脑波病历信号约简方法，其特征在 于：步骤B中所述实现三层交叉博弈进化树上进化个体在同一主层内自私博弈和不同主层 间交叉协同博弈，采用深度优先搜索循环策略在相邻进化树1\和T」上分别选出各自全局最 优精英个体Elitist i+。和Elitist』_。，具体步骤如下： a、 初始化两个相邻的进化种群PopJP Pop」，并且将这两个进化种群中所有进化个体分 配至三层交叉博弈进化树1\和L相应结点上； b、 在三层交叉博弈树的第一主层上比较各自最底子层的孩子结点能量值，选出Ti上最 优能量的孩子结点Childw和L上最优能量孩子结点Childil^，并采用深度优先搜索循环策 略将最优孩子结点与其中间子层上双亲结点依次进行能量比较，从而选出最大能量的结点 作为中间子层上新的双亲结点； c、 将中间子层双亲结点与顶部子层精英结点按照轮盘选择方法依次进行结点能量比 较，采用自私博弈策略在第一主层内部产生