【问题标题】:Genetic algorithm approach to frequency detection (in a photoplethysomogram)频率检测的遗传算法方法(在光电体积描记图中)
【发布时间】:2011-12-25 14:29:26
【问题描述】:

如下图所示。

基本上,您可以看到图像的亮度随时间的变化而上升和下降。该输出可能来自测量手指血流的脉搏血氧仪。

我的问题是,是否有基于遗传算法(或通常:进化计算)的方法来计算“滴”的频率。我知道 FFT(以及 DFT)可以计算频率(或者至少给我们上面显示的输入的频域表示)。

如果您必须使用遗传算法技术来解决这个问题,您会如何解决? (我不是在寻找实际的解决方案,只是您对 GA 设计中表示和适应度函数的看法)。

【问题讨论】:

  • 您需要处理多少数据 - 接近 4 滴还是 400 滴?
  • 可能
  • 目标是什么?预测下一个“下降”?

标签: genetic-algorithm evolutionary-algorithm


【解决方案1】:

我不认为 GA 最适合解决这个问题,但既然您专门询问了 GA 解决方案,这里有一些想法。在我看来,鞍点似乎更适合被发现,因为它们更清晰,而且你也可以从中得到频率。

我假设问题数据是一个双向量,其中每个位置在特定时间保持亮度。我要求这个向量中的所有点都是从等距的时隙中采样的。然后找到频率可以是找到一个偏移量和一个间隔,该偏移量和一个间隔最小化(或最大化)在由 offset+x*interval 给出的点处从问题数据中获得的值的平均值。使用平均值的优点是您不需要给出最小间隔,因为一旦间隔变得太低,平均值就会下降。不幸的是,它可能会发现一个太高的间隔,因此您还需要最大化评估适应度的点数。这会产生更棘手的多目标问题。

【讨论】:

    【解决方案2】:

    这可以被认为是一个更普遍的问题的特例,预测动态系统(时间序列),实际上已经有相当多的工作将遗传算法应用于此。例如。请参阅http://www.amazon.com/Introduction-Genetic-Algorithms-Complex-Adaptive/dp/0262631857 pp. 56-61 中的讨论,或 Norman Packard(混沌理论的创始人之一)的原始论文之一:http://www.ccsr.uiuc.edu/web/Techreports/1988-89/CCSR-89-10.pdf

    -泰德

    【讨论】:

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