作者：孙丽萍
页数：268
出版社：电子工业出版社
出版日期：2020
ISBN：9787121400391
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内容简介
本书不仅讲解了机器学习基本原理和基本方法，而且通过大量医疗领域的案例实现对医疗健康数据的处理和分析，能够在很大程度上辅助医护人员进行临床决策。通过本书学习，读者不仅能够掌握机器学习算法建模前的数据准备、筛选构造机器学习算法指标的特征工程、不同类别的机器学习算法，还能够掌握临床诊疗数据、电子病历档案数据及影像数据等多源异构数据的处理方法，以及医疗图像、文本等数据的读取、预处理、可视化等知识。同时，本书还介绍了具有开源、去编程化的TipDM 数据挖掘建模平台，通过拖曳的图形化操作就能实现数据分析的全流程。本书可以作为医学类院校数据科学与大数据技术专业的核心课程教材，以及医工专业的专业核心课程或选修课程教材。在此基础上，还可以作为临床、口腔、医技、检验、影像、公共卫生等医学类专业进阶层次的专业限选课程或拓展课程的教材。
作者简介
孙丽萍，上海健康医学院医疗器械学副院长、教授。中国自动化学会常务委员、中国机器人大赛医疗服务机器人项目负责人、RoboCup Junior机器人世界杯中国赛医疗服务机器人项目负责人、中国服务机器人大赛负责人。中国科技部生产力促进中心服务机器人专业委员会委员。中国卫生信息与健康医疗大数据学会医疗健康专委会副秘书长。人工智能医疗器械标准化制定组专家。
本书特色
适读人群 ：医学方向的数据科学与大数据、智能医疗器械等专业的学生或教师。通过本书学习，读者不仅能够掌握机器学习算法建模前的数据准备，筛选构造机器学习算法指标的特征工程、不同类别的机器学习算法，还能够掌握临床诊疗数据、电子病历档案数据及影像数据等多源异构数据的处理方法，以及医疗图像、文本等数据的读取、预处理、可视化等知识。同时，本书还介绍了具有开源、去编程化的TipDM 数据挖掘建模平台，通过拖曳的图形化操作就能实现数据分析的全流程。希望通过本书，能够提升医学类学生的数据处理能力，医学领域的创新创业能力，以及通过人工智能技术解决医学领域实际问题的能力。
目录
第1 章机器学习 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1 机器学习简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1．1 机器学习的概念????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1．2 机器学习的应用领域????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．2 机器学习通用流程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3
1．2．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4
1．2．4 模型训练与调优????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1．2．5 性能度量与模型应用????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6
1．3 Python 机器学习工具库简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6
1．3．1 数据准备相关工具库????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6
1．3．2 数据可视化相关工具库??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7
1．3．3 模型训练与评估相关工具库??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
小结????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．10
第 2 章数据准备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
2．1 数据质量校验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
2．1．1 一致性校验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
2．1．2 缺失值校验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．15
2．1．3 异常值校验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．17
2．2 数据分布与趋势探查??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．18
2．2．1 分布分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．18
2．2．2 对比分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．22
2．2．3 描述性统计分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．25
2．2．4 周期性分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．28
2．2．5 贡献度分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．29
2．2．6 相关性分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．31
VIII
2．3 数据清洗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．35
2．3．1 缺失值处理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．35
2．3．2 异常值处理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．38
2．4 数据合并??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．39
2．4．1 数据堆叠????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．39
2．4．2 主键合并????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．43
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．45
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．45
第 3 章特征工程 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．1 特征变换??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．1．1 标准化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．1．2 独热编码????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．54
3．1．3 离散化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．55
3．2 特征选择??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．58
3．2．1 子集搜索与评价??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．58
3．2．2 过滤式选择??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
3．2．3 包裹式选择??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
3．2．4 嵌入式选择与L1 范数正则化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．60
3．2．5 稀疏表示与字典学习??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．61
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．63
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．63
第 4 章有监督学习 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．1 有监督学习简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．2 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．2．1 分类任务性能度量????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．2．2 回归任务性能度量????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．68
4．3 线性模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．69
4．3．1 线性模型简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．69
4．3．2 线性回归????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．69
4．3．3 逻辑回归????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．72
4．4 k 近邻分类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．75
4．5 决策树????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．78
4．5．1 决策树简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．78
4．5．2 ID3 算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．79
4．5．3 C4．5 算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．81
4．5．4 CART 算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．83
4．6 支持向量机??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．86
4．6．1 支持向量机简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．86
4．6．2 线性支持向量机??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．87
4．6．3 非线性支持向量机????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．91
4．7 朴素贝叶斯??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．94
4．8 神经网络??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．98
4．8．1 神经网络介绍????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．98
4．8．2 BP 神经网络????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．99
4．9 集成学习??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
4．9．1 Bagging ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
4．9．2 Boosting ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
4．9．3 Stacking ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????115
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????116
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????116
第 5 章无监督学习 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．1 无监督学习简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．2 降维????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．2．1 PCA ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．2．2 核化线性降维????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????121
5．3 聚类任务??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????123
5．3．1 聚类性能度量指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124
5．3．2 距离计算????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125
5．3．3 原型聚类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????126
5．3．4 密度聚类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????137
5．3．5 层次聚类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????139
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????142
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????142
第 6 章智能推荐 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．1 智能推荐简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．1．1 推荐系统????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．1．2 智能推荐的应用??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．2 推荐系统性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????146
6．2．1 离线实验评价指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????146
6．2．2 用户调查评价指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????148
6．2．3 在线实验评价指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????149
6．3 基于关联规则的推荐技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????149
6．3．1 关联规则和频繁项集??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????150
6．3．2 Apriori 算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????150
6．3．3 FP-Growth 算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????154
6．4 基于协同过滤的推荐技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????159
6．4．1 基于用户的协同过滤??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????159
6．4．2 基于物品的协同过滤??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????163
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????166
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????167
第 7 章医疗保险的欺诈发现 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169
7．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169
7．1．1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169
7．1．2 数据说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????170
7．1．3 分析目标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????171
7．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172
7．2．1 描述性统计分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172
7．2．2 数据清洗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172
7．2．3 分析投保人和医疗机构的信息??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173
7．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????177
7．3．1 特征选择????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????177
7．3．2 特征变换????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????178
7．4 模型训练??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182
7．5 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????184
7．5．1 结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????184
7．5．2 聚类性能度量????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????188
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????190
第 8 章中医证型关联规则分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1．1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1．2 数据说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1．3 分析目标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????192
8．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193
8．2．1 数据获取????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193
8．2．2 数据清洗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????195
8．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????196
8．3．1 特征选择????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????196
8．3．2 特征变换????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????197
8．4 模型训练??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????201
8．5 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202
8．5．1 结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203
8．5．2 模型应用????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204
第 9 章糖尿病遗传风险预测 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????205
9．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????205
9．1．1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????205
9．1．2 数据说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????206
9．1．3 分析目标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????207
9．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????207
9．2．1 数据探索????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????207
9．2．2 数据清洗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????209
9．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????209
9．4 模型构建??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????211
9．4．1 交叉验证????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????211
9．4．2 模型训练????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????213
9．5 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????214
9．5．1 结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????214
9．5．2 模型评价????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????216
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????216
第 10 章基于深度残差神经网络的皮肤癌检测????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????217
10．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????217
10．1．1 背景??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????217
10．1．2 图像数据说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218
10．1．3 分析方法与过程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????219
10．2 图像数据预处理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????219
10．2．1 图像预处理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????219
10．2．2 查看处理后的图像??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????222
10．3 模型构建??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????223
10．3．1 卷积神经网络（CNN） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????223
10．3．2 残差网络（Residual Network） ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????226
10．3．3 ImageDataGenerator 参数说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????228
10．3．4 训练深度残差神经网络模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????229
10．4 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????231
10．4．1 性能分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????231
10．4．2 结果分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????232
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234
第 11 章基于 TipDM 数据挖掘建模平台实现医疗保险的欺诈发现????????????????????????????????????????????????????????????????????236
11．1 TipDM 数据挖掘建模平台????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????236
11．1．1 首页??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????237
11．1．2 数据源????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????238
11．1．3 工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????239
11．1．4 系统组件??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????240
11．1．5 TipDM 数据挖掘建模平台的本地化部署??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????241
11．2 快速构建医疗保险的欺诈发现工程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????243
11．2．1 获取数据??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????244
11．2．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????247
11．2．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????250
11．2．4 模型训练??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????253
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????255
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????256
1．1 机器学习简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1．1 机器学习的概念????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1．2 机器学习的应用领域????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．2 机器学习通用流程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3
1．2．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4
1．2．4 模型训练与调优????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1．2．5 性能度量与模型应用????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6
1．3 Python 机器学习工具库简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6
1．3．1 数据准备相关工具库????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6
1．3．2 数据可视化相关工具库??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7
1．3．3 模型训练与评估相关工具库??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
小结????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．10
第 2 章数据准备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
2．1 数据质量校验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
2．1．1 一致性校验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．12
2．1．2 缺失值校验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．15
2．1．3 异常值校验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．17
2．2 数据分布与趋势探查??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．18
2．2．1 分布分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．18
2．2．2 对比分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．22
2．2．3 描述性统计分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．25
2．2．4 周期性分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．28
2．2．5 贡献度分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．29
2．2．6 相关性分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．31
VIII
2．3 数据清洗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．35
2．3．1 缺失值处理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．35
2．3．2 异常值处理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．38
2．4 数据合并??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．39
2．4．1 数据堆叠????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．39
2．4．2 主键合并????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．43
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．45
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．45
第 3 章特征工程 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．1 特征变换??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．1．1 标准化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．48
3．1．2 独热编码????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．54
3．1．3 离散化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．55
3．2 特征选择??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．58
3．2．1 子集搜索与评价??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．58
3．2．2 过滤式选择??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
3．2．3 包裹式选择??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．59
3．2．4 嵌入式选择与L1 范数正则化??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．60
3．2．5 稀疏表示与字典学习??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．61
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．63
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．63
第 4 章有监督学习 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．1 有监督学习简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．2 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．2．1 分类任务性能度量????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．66
4．2．2 回归任务性能度量????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．68
4．3 线性模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．69
4．3．1 线性模型简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．69
4．3．2 线性回归????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．69
4．3．3 逻辑回归????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．72
4．4 k 近邻分类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．75
4．5 决策树????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．78
4．5．1 决策树简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．78
4．5．2 ID3 算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．79
4．5．3 C4．5 算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．81
4．5．4 CART 算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．83
4．6 支持向量机??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．86
4．6．1 支持向量机简介??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．86
4．6．2 线性支持向量机??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．87
4．6．3 非线性支持向量机????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．91
4．7 朴素贝叶斯??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．94
4．8 神经网络??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．98
4．8．1 神经网络介绍????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．98
4．8．2 BP 神经网络????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．99
4．9 集成学习??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
4．9．1 Bagging ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
4．9．2 Boosting ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
4．9．3 Stacking ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????115
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????116
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????116
第 5 章无监督学习 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．1 无监督学习简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．2 降维????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．2．1 PCA ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????118
5．2．2 核化线性降维????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????121
5．3 聚类任务??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????123
5．3．1 聚类性能度量指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124
5．3．2 距离计算????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125
5．3．3 原型聚类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????126
5．3．4 密度聚类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????137
5．3．5 层次聚类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????139
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????142
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????142
第 6 章智能推荐 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．1 智能推荐简介????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．1．1 推荐系统????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．1．2 智能推荐的应用??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????144
6．2 推荐系统性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????146
6．2．1 离线实验评价指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????146
6．2．2 用户调查评价指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????148
6．2．3 在线实验评价指标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????149
6．3 基于关联规则的推荐技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????149
6．3．1 关联规则和频繁项集??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????150
6．3．2 Apriori 算法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????150
6．3．3 FP-Growth 算法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????154
6．4 基于协同过滤的推荐技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????159
6．4．1 基于用户的协同过滤??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????159
6．4．2 基于物品的协同过滤??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????163
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????166
课后习题 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????167
第 7 章医疗保险的欺诈发现 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169
7．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169
7．1．1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169
7．1．2 数据说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????170
7．1．3 分析目标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????171
7．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172
7．2．1 描述性统计分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172
7．2．2 数据清洗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172
7．2．3 分析投保人和医疗机构的信息??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????173
7．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????177
7．3．1 特征选择????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????177
7．3．2 特征变换????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????178
7．4 模型训练??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182
7．5 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????184
7．5．1 结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????184
7．5．2 聚类性能度量????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????188
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????190
第 8 章中医证型关联规则分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1．1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1．2 数据说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????191
8．1．3 分析目标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????192
8．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193
8．2．1 数据获取????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????193
8．2．2 数据清洗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????195
8．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????196
8．3．1 特征选择????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????196
8．3．2 特征变换????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????197
8．4 模型训练??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????201
8．5 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????202
8．5．1 结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????203
8．5．2 模型应用????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????204
第 9 章糖尿病遗传风险预测 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????205
9．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????205
9．1．1 背景????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????205
9．1．2 数据说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????206
9．1．3 分析目标????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????207
9．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????207
9．2．1 数据探索????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????207
9．2．2 数据清洗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????209
9．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????209
9．4 模型构建??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????211
9．4．1 交叉验证????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????211
9．4．2 模型训练????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????213
9．5 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????214
9．5．1 结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????214
9．5．2 模型评价????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????216
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????216
第 10 章基于深度残差神经网络的皮肤癌检测????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????217
10．1 目标分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????217
10．1．1 背景??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????217
10．1．2 图像数据说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218
10．1．3 分析方法与过程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????219
10．2 图像数据预处理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????219
10．2．1 图像预处理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????219
10．2．2 查看处理后的图像??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????222
10．3 模型构建??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????223
10．3．1 卷积神经网络（CNN） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????223
10．3．2 残差网络（Residual Network） ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????226
10．3．3 ImageDataGenerator 参数说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????228
10．3．4 训练深度残差神经网络模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????229
10．4 性能度量??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????231
10．4．1 性能分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????231
10．4．2 结果分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????232
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????234
第 11 章基于 TipDM 数据挖掘建模平台实现医疗保险的欺诈发现????????????????????????????????????????????????????????????????????236
11．1 TipDM 数据挖掘建模平台????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????236
11．1．1 首页??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????237
11．1．2 数据源????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????238
11．1．3 工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????239
11．1．4 系统组件??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????240
11．1．5 TipDM 数据挖掘建模平台的本地化部署??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????241
11．2 快速构建医疗保险的欺诈发现工程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????243
11．2．1 获取数据??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????244
11．2．2 数据准备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????247
11．2．3 特征工程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????250
11．2．4 模型训练??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????253
小结??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????255
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????256
