[发明专利]基于组块对抗的零样本胃溃疡分类系统

权利要求书

1.一种基于组块对抗的零样本胃溃疡分类系统，其特征在于，包括：

数据处理模块，所述数据处理模块获取有标注的十二指肠溃疡病例样本和未标注的胃溃疡病例样本作为训练集，所述十二指肠溃疡病例样本中的每个样本包括图片、图片所对应的血液检验指标和诊断类别标签，所述胃溃疡病例样本中的每个样本包括图片和图片所对应的血液检验指标；

特征提取模块，所述特征提取模块包括特征提取器，所述特征提取器提取图片的特征和血液检验指标的特征；

组块对抗模块，所述组块对抗模块包括编码器和判别器，所述编码器将所述图片的特征和血液检验指标的特征进行融合并映射到隐空间范围内得到胃溃疡疾病的高阶池化特征和十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征，所述判别器和所述编码器根据所述胃溃疡疾病的高阶池化特征和十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征进行对抗；

分类模块，所述分类模块包括分类器，所述分类器根据所述胃溃疡疾病的高阶池化特征和十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征得到分类结果；

训练模块，所述训练模块使用所述训练集训练所述特征提取器、编码器、判别器和分类器得到训练完成的特征提取器、编码器、判别器和分类器；

预测模块，所述预测模块获取待测的胃溃疡病例样本并输入所述训练完成的特征提取器、编码器、判别器和分类器中得到胃溃疡分类结果；

所述判别器和所述编码器根据所述胃溃疡疾病的高阶池化特征和十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征进行对抗，具体为：

使用聚类划分函数将所述胃溃疡疾病的高阶池化特征划分为个聚类组块，每个所述聚类组块中包含胃溃疡疾病的高阶池化特征的聚类标签，所有胃溃疡疾病的高阶池化特征的聚类标签组成胃溃疡疾病的高阶池化特征的聚类标签列表；

所述胃溃疡疾病的高阶池化特征按照所述胃溃疡疾病的高阶池化特征的聚类标签列表进行分类得到个类表示胃溃疡疾病的高阶池化特征的第i个分类；

根据所述有标注的十二指肠溃疡病例样本中的每个样本中的所述诊断类别标签得到十二指肠溃疡按照疾病诊断分类的标签列表，所述十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征按照所述十二指肠溃疡按照疾病诊断分类的标签列表进行分类得到k个类表示十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征的第j个分类；

将按照标签分类后的高阶池化特征

和交叉配对后输入所述判别器和编码器，通过所述判别器的全连接神经网络和softmax函数获得疾病分类概率，建立所述判别器的优化目标；

随机生成疾病标签建立所述编码器的优化目标；

所述判别器和编码器根据所述判别器的优化目标和所述编码器的优化目标进行对抗训练；

所述编码器将所述图片的特征和血液检验指标的特征进行融合并映射到隐空间范围内得到胃溃疡疾病的高阶池化特征和十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征，具体为：

所述编码器使用注意力机制得到图片间的交互注意力权重，所述特征提取器包括图片提取器和文本提取器，使用所述图片提取器提取所述有标注的十二指肠溃疡病例样本中的图片的特征x^v，将所述x^v按照网格划分进行平均池化得到将所述血液检验指标转换成包括血液检测各项指标与对应的检测结果值组成的文本序列，使用所述文本提取器提取所述有标注的十二指肠溃疡病例样本中的文本序列的特征x^t，再使用注意力权重融合所述x^t和得到胃溃疡疾病的高阶特征所述胃溃疡疾病的高阶特征H经过特征池化得到所述胃溃疡疾病的高阶池化特征表示第i个胃溃疡病例样本的高阶池化特征，n表示胃溃疡病例样本的数量；

所述编码器使用注意力机制得到文本序列间的交互注意力权重，再使用注意力权重融合x^v和得到十二指肠溃疡疾病的高阶特征所述十二指肠溃疡疾病的高阶特征H’经过特征池化得到所述十二指肠溃疡疾病的高阶池化特征表示第i个十二指肠溃疡病例样本的高阶池化特征，m表示十二指肠溃疡病例样本的数量；

建立所述判别器的优化目标，具体为：

使用交叉熵损失函数建立所述判别器的优化目标L_Dis为：

其中，Y′表示十二指肠溃疡疾病和胃溃疡疾病的分类标签，对于Y′中的每个元素，若该元素属于十二指肠溃疡疾病则分类标签是0，若该元素属于胃溃疡疾病则分类标签是1；W′表示线性层的可学习矩阵参数，b′表示线性层的可学习偏置参数，softmax表示softmax函数；

所述随机生成疾病标签建立所述编码器的优化目标，具体为：

使用在区间[0,1]的随机整数生成伪疾病标签使用交叉熵损失函数建立所述编码器的优化目标L_Enc为：