随机森林算法预测医院患者院内感染的应用研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目随机森林算法预测医院患者院内感染的应用研究作者姓名祖晓玲学位类别工程硕士指导教师邓成玉教授2016年5月中图分类号：TP301学校代码：10216UDC：654密级：公开工程硕士学位论文（工程设计型）随机森林算法预测医院患者院内感染的应用研究硕士研究生：祖晓玲导师：邓成玉教授副导师：张淑杰高工申请学位：工程硕士工程领域：计算机技术所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinComput

2、erTechnologyTHEAPPLICATIONSTUDYOFRANDOMFORESTALTGROTHIMPREDICTINGPATIENTSWITHHOSPITALACQUIREDINFECTIONbyZuXiaolingSupervisor:ProfessorDengChengyuYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《随机森林算法预测医院患者院内感染的应用研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进

3、行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《随机森林算法预测医院患者院内感染的应用研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件

4、和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着医疗信息化的不断发展，医学问题受到了更多关注，越来越多的医学领域问题可以通过计算机技术解决。目前医院感染性疾病是导致死亡的全球第二大原因，医院院内感染不仅会带来患者的身体与经济负担，还会造成医院资源的不合理使用。现有针对医院院内感染的监控与检

5、测的方法中，许多采用事后判断法，有一定的滞后性，而一些事前监测手段表现出单一、不全面的特点，医院院内感染风险预测的问题亟待解决。本文提出了基于改进的随机森林模型预测患者发生院内感染的风险，为及时发现院内感染风险和提高院内感染预测准确率做出进一步探究。首先，分析患者院内感染数据的特点，依据这些特点和随机森林算法的输入要求，对原始数据集进行预处理，以获得最全面、高质量的特征集合。其次，针对原始医疗临床数据存在不平衡性的问题，即感染数据远远少于非感染数据，利用SMOTE算法，对非平衡数据做平衡化处理，提高分类

6、模型预测准确率。再次，提出一个改进的扩展随机森林算法，能够对新样本给出是否发生院内感染的精确预测。改进的扩展随机森林算法是对多种感染类型分别生成随机森林，这些随机森林组合成扩展的随机森林，应用Hadoop组件和Mahout机器学习库实现扩展的随机森林算法。最后，分析处理秦皇岛市第一医院的14223596条临床数据集，提取实验数据，对数据平衡化后，实现随机森林算法并进行测试，然后利用评估标准对改进的随机森林预测结果进行评价，评估表明扩展随机森林算法的预测准确率高于传统随机森林算法。关键词：院内感染；随机森

7、林；Hadoop；Mahout-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofhealthcareinformation,moreandmoremedicalproblemscanbesolvedbycomputertechnology,medicalproblemsgetmoreattention.Thehospitalinfectiousdiseaseisthesecondleadingcauseofdeath,hospitalacquiredinfe

8、ctionswillnotonlybringphysicalandfinancialburdenofpatients,canalsocauseanunreasonableuseofhospitalresources.Nowthemethodsformonitoringandpredictingofhospitalacquiredinfectionsmainlyareexpostjudgmentmethods,thereisacertainl