中藥組方量效關系的多目標優(yōu)化研究.pdf

1、本文對課題組前期研究大黃有效成分治療缺血性腦中風的實驗數(shù)據(jù)進行中藥組方量效關系的多目標優(yōu)化研究，采用RBF人工神經網(wǎng)絡、支持向量機和隨機森林法建立有監(jiān)督型灰度模型，比較了權重系數(shù)法、分式規(guī)劃法以及改進非支配排序遺傳算法的優(yōu)化效果，獲得了可以權衡考慮各藥理指標的全局優(yōu)化的組方配伍，為中藥組方研究及其現(xiàn)代化開發(fā)提供了方法學參考。主要研究內容如下：1.篩選建立適合的量效關系模型
　　以實驗中5因素均勻設計給藥配比作為輸入向量，6項藥理指

2、標的組內均值作為輸出向量，分別使用隨機森林回歸、支持向量機回歸和RBF人工神經網(wǎng)絡建立單目標量效關系模型，以分式規(guī)劃法建立的結合了均方誤差和相關系數(shù)的綜合函數(shù)作為搜索目標，以留一法作為驗證方法，使用自適應遺傳算法進行參數(shù)優(yōu)化。對優(yōu)化的模型進行綜合評價，結果顯示RBF人工神經網(wǎng)絡模型效果最佳，該模型預測6項藥理指標的均方誤差分別為[25.91670.53540.05530.00250.027033.5496]，相關系數(shù)分別為[0.7463

3、0.89990.87060.99830.95540.7543]，故選用此模型進行下文的多目標優(yōu)化研究。
　　2.傳統(tǒng)方法的多目標優(yōu)化研究
　　首先，介紹了中藥組方多目標優(yōu)化研究中常用的兩種方法，即權重系數(shù)法和分式規(guī)劃法。權重系數(shù)法又分為主觀權重法、客觀權重法和主客觀綜合權重法。其次，應用上述各種多目標優(yōu)化方法處理RBF人工神經網(wǎng)絡的量效關系模型，并利用自適應遺傳算法,獲得權衡各項藥理指標的綜合最佳配比，結果顯示算法的收斂性較

4、好，均能獲得最優(yōu)解。
　　3.改進非支配排序遺傳算法的多目標優(yōu)化研究
　　傳統(tǒng)的多目標優(yōu)化方法是將多目標問題轉化成單目標形式求解，以先決策后搜索方式進行，存在一定的局限性。進化算法雖然發(fā)展較晚，但其隨機性、適用性和并行性等特點大大提高了多目標優(yōu)化的效率和精準度，受到了廣泛的關注。本章采用進化算法多目標優(yōu)化研究中熱門的改進非支配排序遺傳算法，對RBF人工神經網(wǎng)絡的量效關系模型進行多目標優(yōu)化研究，獲得了含50個非劣解的非劣解集，