一種前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及基因技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法和 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 前列腺腫瘤包括前列腺上皮來源或間葉來源的腫瘤，大部分為惡性腫瘤，包括前 列腺腫瘤、前列腺肉瘤等。前列腺腫瘤患者主要是老年男性。但隨著20世紀90年代中期 大量開展血清前列腺特異抗原（PSA)的檢測以來，越來越早的前列腺腫瘤被發(fā)現(xiàn)，此時往 往不伴有任何癥狀。前列腺肉瘤好發(fā)于年輕人，發(fā)病率不高，以排尿困難為首發(fā)癥狀，此病 惡性程度極高，疾病發(fā)展極快，預(yù)后極差。
[0003] 隨著人工智能在醫(yī)院領(lǐng)域的應(yīng)用，越來越多的機器學(xué)習(xí)方法被用于進行智能診 斷。目前在對健康人群進行前列腺腫瘤篩選時，一般采用DNA微陣列技術(shù)來獲取基因表達 數(shù)據(jù)，通過對基因表達數(shù)據(jù)的分析計算能夠得到作為對前列腺腫瘤進行類型預(yù)測的參考因 素，由于得到的基因表達數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常龐大，因此如何從龐大的基因表達數(shù)據(jù)中得到 類型預(yù)測結(jié)果是較為困難的問題。當然，一般的醫(yī)務(wù)人員根據(jù)該類型預(yù)測結(jié)果還是無法最 終確定受檢者是否罹患腫瘤，但是通過該結(jié)果的傾向性指導(dǎo)可以促使醫(yī)務(wù)人員通過病理診 斷方法對受檢者做進一步診斷，以確定是否患有前列腺腫瘤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法和系統(tǒng)，用于對受檢者的 基因標定數(shù)據(jù)進行處理，并得到類型預(yù)測結(jié)果。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0006] -種前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法，包括步驟：
[0007] 獲取包含受檢者的基因表達數(shù)據(jù)的待測樣本；
[0008] 對所述待測樣本進行歸一化，構(gòu)造歸一化后的新待測樣本；
[0009] 利用預(yù)設(shè)的投影變換矩陣將所述新待測樣本映射到低維特征空間中，得到映射后 的投影測試樣本；
[0010] 從所述投影變換矩陣的訓(xùn)練樣本集中找到與所述投影測試樣本距離最近的樣 本；
[0011] 將所述樣本的類型賦予所述投影測試樣本，完成類型預(yù)測。
[0012] 可選的，所述投影變換矩陣通過下面步驟獲取：
[0013] 獲取基因表達訓(xùn)練數(shù)據(jù)；
[0014] 從所述基因表達訓(xùn)練數(shù)據(jù)中隨機抽取部分特征數(shù)據(jù)，得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；
[0015] 將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集映射到相對低維的低維特征空間；
[0016] 將所述低維度特征空間中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集構(gòu)建為類內(nèi)相似矩陣和類間相似矩陣；
[0017] 對與所述類內(nèi)相似矩陣的關(guān)聯(lián)的類內(nèi)局部散度矩陣和與所述類間相似矩陣相關(guān) 聯(lián)的類間局部散度矩陣進行廣義特征分解，得到所述投影變換矩陣。
[0018] 可選的，所述得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)集過程中需要對所述部分特征數(shù)據(jù)進行歸一化處理， 從而得到所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。
[0019] 可選的，所述類內(nèi)相似矩陣和所述類間相似矩陣通過預(yù)先定義的余弦去中心相似 性函數(shù)獲得。
[0020] -種前列腺腫瘤的類型預(yù)測系統(tǒng)，包括：
[0021] 待測樣本獲取模塊，用于獲取包含受檢者的基因表達數(shù)據(jù)的待測樣本；
[0022] 歸一化模塊，用于對所述待測樣本進行歸一化，構(gòu)造歸一化后的新待測樣本；
[0023] 學(xué)習(xí)模塊，用于利用預(yù)設(shè)的投影變換矩陣將所述新待測樣本映射到低維特征空間 中，得到映射后的投影測試樣本；
[0024] 查找模塊，用于從所述投影變換矩陣的訓(xùn)練樣本集中找到與所述投影測試樣本距 離最近的樣本；
[0025] 預(yù)測模塊，用于將所述樣本的類型賦予所述投影測試樣本，完成類型預(yù)測。
[0026] 可選的，所述待測樣本獲取模塊包括DNA微陣列芯片。
[0027] 可選的，所述學(xué)習(xí)模塊包括：
[0028] 訓(xùn)練數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取基因表達訓(xùn)練數(shù)據(jù)；
[0029] 隨機抽取單元，用于從所述基因表達訓(xùn)練數(shù)據(jù)中隨機抽取部分特征數(shù)據(jù)，得到訓(xùn) 練數(shù)據(jù)集；
[0030] 映射單元，用于將所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集映射到相對低維的低維特征空間；
[0031] 相似矩陣構(gòu)建單元，用于將所述低維度特征空間中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集構(gòu)建為類內(nèi)相似 矩陣和類間相似矩陣；
[0032] 投影變換矩陣構(gòu)建單元，用于對與所述類內(nèi)相似矩陣的關(guān)聯(lián)的類內(nèi)局部散度矩陣 和與所述類間相似矩陣相關(guān)聯(lián)的類間局部散度矩陣進行廣義特征分解，得到所述投影變換 矩陣。
[0033] 可選的，所述隨機抽取單元包括：
[0034] 歸一化子單元，用于通過對所述部分特征數(shù)據(jù)進行歸一化處理得到所述訓(xùn)練數(shù)據(jù) 集。
[0035] 可選的，所述相似矩陣構(gòu)建單元還包括：
[0036] 函數(shù)構(gòu)建子單元，用于通過構(gòu)建所述余弦去中心相似性函數(shù)獲得所述類內(nèi)相似矩 陣和所述類間相似矩陣。
[0037] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請公開了一種前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法和系 統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)首先獲取包含受檢者的基因表達數(shù)據(jù)的待測樣本；對待測樣本進行歸一 化，構(gòu)造歸一化后的新待測樣本；利用預(yù)設(shè)的投影變換矩陣將新待測樣本映射到低維特征 空間中，得到映射后的投影測試樣本；從投影變換矩陣的訓(xùn)練樣本集中找到與投影測試樣 本距離最近的樣本；將樣本的類型賦予投影測試樣本，從而完成對前列腺腫瘤的類型預(yù)測 并得到類型預(yù)測結(jié)果。
【附圖說明】
[0038] 為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0039] 圖1為本申請實施例提供的一種前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法的流程圖；
[0040] 圖2為本申請?zhí)峁┑念A(yù)測率隨維數(shù)的變化曲線圖；
[0041] 圖3為本申請?zhí)峁┑牧硪活A(yù)測率隨維數(shù)的變化曲線圖；
[0042] 圖4為本申請?zhí)峁┑耐队白儞Q矩陣的獲取步驟的流程圖；
[0043] 圖5為本申請另一實施例提供的一種前列腺腫瘤的類型預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0044] 下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0045] 實施例一
[0046] 圖1為本申請實施例提供的一種前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法的流程圖。
[0047] 如圖1所示，本實施例提供的前列腺腫瘤的類型預(yù)測方法包括如下步驟：
[0048] SlOl :獲取包含受檢者的基因表達數(shù)據(jù)的待測樣本。
[0049] 將該待測樣本記錄為X e Rd。
[0050] S102 :根據(jù)待測樣本得到新待測樣本。
[0051] 根據(jù)保留的特征位置集I和訓(xùn)練樣本集的歸一化方式，利用待測樣本X e妒構(gòu)造 一個新待測樣本X' eRd。
[0052] S103 :利用投影變換矩陣得到投影測試樣本。
[0053] 利用預(yù)設(shè)的投影變換矩陣P把新待測樣本映射到低維特征空間中，得到投影后的 測試樣本z = PTX' e R%為記錄方便，將其記為投影測試樣本。
[0054]