2023认证杯数学建模挑战赛C题心脏危险完整原创论文讲解

大家好呀,从发布赛题一直到现在,总算完成了认证杯完整的成品论文。

C题论文共37页,一些修改说明7页,正文26页,附录4页。

认证杯难度比起mathorcup会小一些,本题主要难度是数据量比较大,片段个数以及数据太多,前面的数据整合做起来可能会难住一批人。不过我用Excel函数很快完成了整合,一共是31w多条嘛。接下来思路就很清晰了,先分类汇总统计计算特征数据,之后用特征数据进行分类,直接无脑聚类,这次我用了手肘法确定了一下最佳分类个数。第二问给出判别标准搜一下生理学意义就行。第三问继续无脑聚类。但重点是要搞清楚这个数据的什么特征跟危险程度相关。

在这里,我给大家讲一下具体是怎么做吧,精力有限可能讲得不够详细,如果看着觉得累,可以看我的视频讲解:

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OK,这里是我的目录:

摘要:

第一问:

请你和你的团队建立有效的数学模型,将所给的数据文件进行分类。除 正常心搏外,请将心律失常的情况分为不同的类别,并指明类别的总数

第一问本质上就是通过每一个片段,也就是每一个情况的特征数据对于情况进行分类。

看一下题目给出的数据:

每个表格里都有361个数据。

共有869个表格:

计算特征数据之前,当然是先合并全部数据,这里我采用excel函数进行了合并:

313710个数据。

接下来,是计算每一种情况的特征数据:

这里需要进行分类汇总,我计算了均值和标准差,数据太多跑了20多分钟:

汇总完特征数据之后就是分类了,要注意,本问数据自身没有类标签,我们要做的是对于题目给出的数据本身进行分类,所以千万不要选用随机森林分类等机器学习算法,机器学习是有类标签的时候用来导入外部数据判断类别的。

这里我们直接采用K-means聚类分析即可:

第一问结束。

第二问:

请给出每种心律失常类型的判断标准,以便我们能够核实判断方法的 生理学意义,并将判断方法应用到临床监测设备上;

首先分析我们第一问采用平均值作为判断标准的合理性,这里要绘制心电图,之后给出实际判断标准:

给出之后,要从生理学角度分析一下,这个我搜集了大量参考文献后给出了分析:

第三问:

某些类型的心律失常一旦发生,心脏立即失去供血功能,此时病人的情 况极为危急。另外一些类型的心律失常则不会如此危险,我们可以有稍多一些的救治时间。请参考正常的心搏过程,估计每种心律失常情况的危险程度,按照危险程度对数据文件进行粗略的排序或分级:

这一问首先是根据标准差进行危险情况作为分类标准,然后给出这样做的生理学分析。之后进行实际聚类即可,还是采用跟第一问一样的模型。

就不赘述了,这是结果:

OK,以上所有用到的数据表格有:

OK,就讲到这里吧,实在太累了,讲解得可能不够详细,详细的讲解大家还是移步我的讲解视频吧,会是事无巨细的一个讲解,讲解视频以及完整成品请点击下方我的个人卡片哈:

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