基于双极复模糊语言多属性决策技术的残疾疾病预测 AI 模型选择研究

【字体: 时间:2025年06月02日 来源:Scientific Reports 3.8

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  现有 AI 模型选择方法在处理决策中不确定性、双极性等问题时存在不足。研究人员开展基于双极复模糊语言集(BCFLS)的多属性决策(MADM)研究,提出新算子,结果显示 TensorFlow 模型表现更优,为 AI 模型选择提供新框架。

  在医疗科技领域,AI 模型对残疾疾病的预测至关重要,但现有选择方法难以整合不确定性、双极性、额外模糊信息和语言术语,导致模型选择不佳。为解决这一问题,来自巴基斯坦管理与技术大学、沙特伊玛目穆罕默德?本?沙特伊斯兰大学等机构的研究人员,开展了基于双极复模糊语言多属性决策技术选择 AI 模型预测残疾疾病的研究。他们提出新的 MADM 方法,经案例验证,TensorFlow 神经网络在多种算子下表现优于其他模型,该研究为医疗 AI 模型选择提供了更高效的框架,成果发表在《Scientific Reports》。
研究中,研究人员主要运用了双极复模糊语言集(BCFLS)理论,提出了双极复模糊语言 Maclaurin 对称平均(BCFLMSM)、加权 MSM(BCFLWMSM)、对偶 MSM(BCFLDMSM)和加权对偶 MSM(BCFLWDMSM)四种新算子,并构建了相应的 MADM 方法。通过定义 BCFLN 的运算规则,分析算子性质,结合实际案例数据进行模型评估。

案例研究与结果分析
研究选取了 TensorFlow 神经网络(Z?)、随机森林分类器(Z?)、支持向量机(Z?)和 XGBoost 预测模型(Z?)四种 AI 模型,从预测准确性(N?)、计算效率(N?)、可解释性(N?)和泛化能力(N?)四个属性进行评估,专家给出基于 BCFLN 的评估值,权重向量为(0.3, 0.1, 0.3, 0.4)。

  • 聚合结果与排序:运用四种算子对数据聚合后,BCFLMSM 和 BCFLWMSM 算子下,Z?得分分别为 7.776 和 1.943,排名第一;BCFLDMSM 和 BCFLWDMSM 算子下,Z?得分分别为 0.44 和 0.006,表现最佳。不同算子因考虑属性间关系差异,导致模型排名不同,显示评估框架数学结构对选择结果的影响。
  • 敏感性分析:改变评估值和属性权重后,不同算子下最优模型发生变化,验证了方法对数据变化的敏感性和准确性。

结论与意义
该研究提出的 BCFLS 框架及新型 MSM 算子,有效处理了决策中的不确定性、双极性、额外模糊信息和语言术语,为复杂医疗决策提供了更全面的工具。案例表明,TensorFlow 神经网络在多数情况下表现优异,但其排名依赖于评估方法,提示医疗结构需根据具体需求选择评估框架。该方法提升了 AI 模型评估的准确性和鲁棒性,对优化残疾疾病预测、改善患者护理和资源利用具有重要意义,为医疗技术管理决策提供了新范式。未来可进一步扩展至其他数学框架,如复杂直觉模糊集等,以增强方法的普适性。

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