一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法

技术领域

本发明属于多源(医学检查)数据的规格化表示技术领域，尤其涉及一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法。

背景技术

由于量子的叠加性和并行性，初级的量子数据表示(如量子基本态表示、量子相角表示、密度矩阵表示)比初级的传统数据表示(如二进制表示和十六进制表示)具有更好的数据表示能力，基于量子表示的数据处理(如“数据融合”)方法具有潜在的高效率。为此，本发明将选择一种有效的量子表示形式来表示给定的多源医学检查数据以用于进一步的数据处理。在初级的量子数据表示基础之上，高级的量子数据表示(如度量化和平面化的量子数据表示)的规格化程度更高，相应的数据处理方法在经典计算机上具有更高的运行效率。因此，有利于构造度量化(平面)空间的初级的量子数据表示将被选作本发明的数据表示形式。通常，一组量子基本态的度量化主要基于它们的观测概率，一组密度矩阵的度量化涉及一些能够导致较低数据处理效率的复杂矩阵操作，而一组量子相角的度量化则相对简单，其计算复杂度也较小。

如图1所示，量子态|x＞的量子相角ph(x)的常见定义为ph(x)＝2π/(1+e

ph(x)＝2π(e

在计算量子相角之前，给定的多源医学检查数据集中所有数据元素均须在[0，1]区间内进行归一化。因此，计算得到的量子相角均位于区间[0，2π]。

根据公式(1)的量子相角定义，给定的多源医学检查数据集中所有特征化数据单元都将被转换成对应的量子相角单元。如图3所示，来自不同数据集但同一个实体的量子相角单元将被统一映射成点阵平面中的一个点阵结点。显然，规格化的点阵平面中单元结点之间具有更加清晰和可测量的结构关系，有利于创建精确和可控的数据处理过程，这对于获取可靠的目标单元是必要的。

通常，规格化点阵平面的构造基于不同数据单元之间预定义距离，且须经过平面坐标构建、数据单元到平面结点的映射等步骤，其中涉及可能导致低效率的复杂操作。本发明直接将统一量子相角单元之间的链接关系用于点阵平面构造，操作相对简单且有助于数据处理效率的提高。具体到统一六角点阵平面的构造，所有统一量子相角单元的三条最短链接将被选作点阵平面构造的候选链接，构造过程不需要平面坐标构建和从数据单元到点阵结点的映射。基于点阵结点之间的链接情况，整个点阵平面被分割成不同大小的点阵区块。尽管每个点阵区块的形状不一样，但块内点阵结点是连通的。对每个区块内点阵结点的进一步处理取决于点阵结点的权值，而点阵结点的权值可基于它们之间的平面距离进行计算。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法的具体技术方案如下：

一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法，包括如下步骤：

步骤1：生成统一量子相角单元集合；

步骤2：创建全链接网络；

步骤3：构造统一点阵平面。

进一步地，步骤1包括如下具体步骤：

首先对各含有n个数据单元和r

进一步地，数据元素归一化过程包括：

数据集DS

进一步地，量子相角转换具体步骤为：

给定多源医学检查数据集通过并列形成一个统一数据集DS，统一数据集DS中归一化后的样本单元s

ph(x)＝2π(e

样本单元s

进一步地，步骤2包括如下具体步骤：

量子相角单元ph(s

dis(ph(s

其中，第i1个合成量子相角单元ph

合成量子相角单元ph

数据集DS

基于不同量子相角单元之间的距离创建全链接网络，每个量子相角单元有n-1条链接，每条链接的长度为相关量子相角单元之间的距离。

进一步地，步骤3包括如下具体步骤：

步骤3.1：定义全链接网络中第3n/2条最小的链接为链接阈值T

步骤3.2：将多于3条可选链接的量子相角单元的已选链接数减小到3，并放弃多余的可选链接，当基于3n/2条可选链接构造的点阵结构完成后，将所构造的点阵结构平铺成统一点阵平面；

步骤3.3：在统一点阵平面中，根据点阵结点之间的链接关系计算每个点阵结点的权值，每个点阵结点的权值取决于与其直接关联的链接的长度，设与点阵结点s

本发明的一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法具有以下优点：

考虑到量子相角表示在效率方面的优势，给定的多源医学检查数据集中所有数据单元经过统一量子相角转换(含“数据单元归一化”)、全链接网络创建(含“量子相角距离计算”)、统一点阵平面构造等步骤被转换成相应的点阵结点并按特定的点阵平面模式分布于所构造的基于量子相角的点阵平面之上。每个点阵结点的权重根据点阵结点之间链接情况进行计算。如此，完成了从给定的多源医学检查数据到相应的基于量子相角的统一点阵平面的规格化表示。这为进一步的高效数据处理(如“数据融合”)提供了基本操作空间。

附图说明

图1为常见的量子相角定义函数曲线图；

图2为新提出的量子相角定义函数曲线图；

图3是将给定的多源医学检查数据集映射成一个统一点阵平面示意图；

图4为基于量子相角距离的全链接网络示意图；

图5为一个量子相角单元的三条最小链接示意图；

图6为六角点阵结构示意图；

图7为平铺后的六角点阵平面示意图；

图8为线型模式点阵平面示意图；

图9为方型模式点阵平面示意图；

图10为三角模式点阵平面示意图；

图11为混合模式点阵平面示意图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法做进一步详细的描述。

本发明的一种多源医学检查数据的统一点阵平面表示方法，包括如下步骤：

1)生成统一量子相角单元集合

对各含有n个数据单元和r

样本单元s

2)创建全链接网络

量子相角单元之间的距离取决于所有数据向量的最小相角间隔。以量子相角单元ph(s

dis(ph(s

其中，第i1个合成量子相角单元ph

合成量子相角单元ph

数据集DS

3)构造统一点阵平面

根据每个点阵结点的邻接结点数，点阵平面通常具有特定的模式。如图7所示，在基于全链接网络构造的六角点阵平面中，每个点阵结点最多有3个邻接结点。也就是说，对含有n个点阵结点的六角点阵平面的构造，至多需要3n/2条链接。因此，通过定义针对全链接网络中所有链接的链接阈值T

然而，所选择的3n/2条链接并非均匀分布于n个量子相角单元之上。有些量子相角单元可能多于3条链接，有些量子相角单元可能刚好等于3条链接，而有些量子相角单元则可能小于3条链接。如图5所示，将多于3条可选链接的量子相角单元的已选链接数减小到3，并放弃多余的可选链接。当基于3n/2条可选链接构造的点阵结构完成后，将所构造的点阵结构平铺成如图7所示的统一点阵平面。

在统一点阵平面中，根据点阵结点之间的链接关系计算每个点阵结点的权值。这里，每个点阵结点的权值取决于与其直接关联的链接的长度。设与点阵结点s

除了六角点阵平面模式之外，线型模式、方型模式、三角模式和混合模式(见图8、图9、图10和图11)也是可选的点阵平面模式，它们当中的每个点阵结点最多有2个、4个、5个和可变数量的邻接结点，并遵循六角点阵平面的构造原理。统一六角点阵平面的构造过程如算法1所示。其它模式点阵平面构造过程参照算法1。

算法1：统一六角点阵平面的构造过程

实施例：

1)输入多源医学病史、体格检查、肺部检查、辅助检查、血常规检验、大便常规检查、尿常规检查、PCT检查、急诊生化检查、lgE过敏体质检查数据集DS

2)在量子相角单元集合DS

3)根据图7所示六角点阵平面模式和全链接网络中n(n-1)/2条不同链接，将第3n/2小的链接定义为链接阈值T

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。