心跳信号分类预测(天池数据集)

如题所述


阿里天池心跳预测挑战:深度解析与策略分享</


在一场紧张刺激的阿里天池心跳信号分类预测竞赛中,我和舍友携手合作,以严谨的策略和实践,成功地展示了我们的解决方案。我们聚焦于关键步骤,包括数据处理的精细打磨,模型构建的平衡艺术,以及优化策略的独到见解。


数据处理:平衡与洞察</


面对12000Hz的心电图数据,每秒200个采样点,我们首先面对的是样本不平衡的问题。我们针对类别1、2、3的样本数量较少,采用数据增强技术,通过DA_Scaling函数将它们扩充至与0类样本数量相近,具体为:0类22404,1类22164,2类24584,3类30850。这一步骤旨在消除训练偏差,提升模型性能。


数据清洗与特征提取</


在数据处理阶段,我们删除了样本尾部的持续0值,并将其转换为NaN。接着,我们以id-time-心跳信号格式重新组织数据,确保数据的完整性。利用tsfresh的强大功能,我们提取了时间序列特征,如ComprehensiveFCParameters,这为后续模型训练奠定了坚实基础。我们还建议将这些特征保存,以提升处理效率。


模型构建:精准与效率</


我们选择了随机森林模型,设置了500棵决策树,信息增益损失函数,最大特征数为n的平方根,深度控制在20。降维方面,我们采用了PCA,优化了模型的表现。最终,我们取得了令人瞩目的成绩:准确率95.6%,召回率和精确度均为95.5%,F1分数达到93.2%。通过对错误样本的分析,我们发现了模型在识别特定类别上的挑战,如第1类的P波基线、第2类的QRS波抖动和第3类的前51维特征。


未来改进与展望</


为了提升模型的准确性和鲁棒性,我们计划增加医学知识的融入,探索多模态输入的可能。同时,我们也将尝试不同的降维方法和模型,以发掘更多潜在的特征。此外,强化可视化分析将帮助我们更好地理解模型的决策过程。在此过程中,导师和室友的支持与合作起到了决定性作用。


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