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基于机器学习算法的乳腺癌诊断分析
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Abstract:
机器学习作为人工智能的重要支撑技术,在多个领域都得到了极为广泛的应用,如图像识别、自然语言处理、医学诊断等。本文针对威斯康星医院乳腺癌数据,采用机器学习中的k近邻、朴素贝叶斯、决策树以及神经网络这四类分类器算法进行分析诊断,即通过收集和预处理乳腺癌数据集,采用机器学习分类方法得到对应的混淆矩阵,计算各分类器的性能评价指标,并用10折交叉验证结果的可靠性,分析最适合的机器学习诊断方法。实验结果表明:k近邻法的评价指标值最高,误判率最低,相比之下更适合该乳腺癌的诊断。
Machine learning, as a crucial underpinning technology for artificial intelligence, has found extensive applications in various domains such as image recognition, natural language processing, and medical diagnosis. This study focuses on the analysis and diagnosis of breast cancer using four classification algorithms from machine learning: k-nearest neighbors, naive Bayes, decision trees, and neural networks. Specifically, this paper utilizes these algorithms for data collection and preprocessing of the Wisconsin Hospital Breast Cancer Data Set. Subsequently, employing machine learning classification methods to generate corresponding confusion matrices and calculate performance evaluation metrics for each classifier; furthermore, assessing the reliability of the results through 10-fold cross-validation to identify the most suitable machine learning diagnostic approach. The experimental findings indicate that k-nearest neighbors exhibit the highest evaluation index values and lowest misjudgment rates compared to other classifiers, making it more suitable for breast cancer diagnosis.
[1] | 张耀祖. 基于机器学习的心血管疾病预测研究[D]: [硕士学位论文]. 大连: 大连交通大学, 2023. |
[2] | 朱勇, 晏峻峰. 机器学习在肺癌诊断中的研究和应用[J]. 计算机与数字工程, 2024, 52(3): 751-756. |
[3] | 李西, 姜孟. 机器学习在帕金森病诊断中的应用研究[J]. 电子科技大学学报, 2024, 53(2): 315-320. |
[4] | 李龙, 尹梁宇, 种菲菲, 等. 基于改进的机器学习模型对重症急性胰腺炎诊断的早期预测[J]. 陆军军医大学学报, 2024, 46(7): 753-759. |
[5] | 吴兴惠, 周玉萍, 邢海花, 等. 机器学习分类算法在糖尿病诊断中的应用研究[J]. 电脑知识与技术, 2018, 14(35): 177-178+195. |
[6] | 施维, 薛均, 潘璀然, 等. 机器学习在肿瘤早期诊断与预后预测中的应用[J]. 医学信息学杂志, 2016, 37(11): 10-14+22. |
[7] | 梁靖涵, 许亚杰. 基于机器学习算法的心脏病预测诊断模型研究[J]. 现代信息科技, 2022, 6(19): 67-70. |
[8] | 易静, 苏新良, 王润华. 决策树在乳腺癌高位淋巴结转移判别诊断中的应用[J]. 重庆医科大学学报, 2009, 34(5): 606-609. |
[9] | 李卉. 基于BBO优化BP神经网络的乳腺癌诊断[J]. 山西电子技术, 2018(5): 35-36+44. |
[10] | 吴辰文, 李长生, 王伟, 等. 一种改进的SVM算法在乳腺癌诊断方面的应用[J]. 计算机工程与科学, 2017, 39(3): 562-566. |
[11] | 刘兴华, 蔡从中, 袁前飞, 等. 基于支持向量机的乳腺癌辅助诊断[J]. 重庆大学学报(自然科学版), 2007, 30(6): 140-144. |
[12] | 全雪峰. 基于随机森林的乳腺癌计算机辅助诊断[J]. 软件, 2017, 38(3): 57-59. |
[13] | 李洪成, 许金炜, 李舰. 机器学习与R语言[M]. 北京: 机械工业出版社, 2015. |