本發(fā)明專利技術(shù)提供一種生物節(jié)律探測應(yīng)用系統(tǒng)，采用探測生物節(jié)律周期的方法通過分析生物變量的時序數(shù)據(jù)來探測生物節(jié)律的周期，再基于該周期通過求解生物節(jié)律探測模型來獲取生物節(jié)律的參數(shù)及其置信區(qū)間。本發(fā)明專利技術(shù)能夠從生物變量的時序數(shù)據(jù)中探測到設(shè)定精度的生物節(jié)律的周期，同時給出生物節(jié)律的詳細信息和圖形，操作方便，精度較高。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于生物節(jié)律探測
，特別是涉及一類生物節(jié)律的探測方法， 以及該探測方法采用計算機系統(tǒng)的應(yīng)用。技術(shù)背景目前的研究生物節(jié)律的計算機軟件，如DAS軟件中的時效關(guān)系模塊、 COSINOR等，大多只提供最常用的一種研究生物節(jié)律的方法一一余弦法。由 余弦法的原理，這些軟件只能對預(yù)先給定的周期來分析生物節(jié)律，獲得生物節(jié) 律的其它參數(shù)(如節(jié)律調(diào)整中值、振幅、峰值相位等)，而不能由輸入的生物變 量的時序數(shù)據(jù)來自動探測生物節(jié)律的周期。如要獲取周期，用戶只能手動地把 逐個可能的周期代入軟件中嘗試，然后根據(jù)某種準(zhǔn)則自行判斷最佳周期。這樣 做不僅會耗費用戶大量的時間，操作麻煩，工作效率較低，而且^f取得周期不 夠準(zhǔn)確。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服當(dāng)前大多數(shù)研究生物節(jié)律的計算機軟件在探測生 物節(jié)律的周期上的不足，而提供一種可通過分析生物變量的時序數(shù)據(jù)自動計算 變量周期，并基于該周期計算生物節(jié)律的參數(shù)及其置信區(qū)間的系統(tǒng)。為了實現(xiàn)專利技術(shù)目的，采用的技術(shù)方案如下一種生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)收集模塊，該模塊提供一個外部數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的驅(qū)動接口，以錄入生物變量的時序數(shù)據(jù)；生物節(jié)律的探測模塊，該模塊設(shè)置有探測生物節(jié)律周期的算法、生物節(jié)律 探測模型及計算生物節(jié)律參數(shù)的算法，以對數(shù)據(jù)收集模塊所錄入的時序數(shù)據(jù)先后計算出生物節(jié)律的周期以及生物節(jié)律的參數(shù)，以及這些參數(shù)的置信區(qū)間；分析顯示模塊，該模塊提供一個外部顯示輸出設(shè)備的驅(qū)動接口，以顯示周 期及生物節(jié)律探測模塊的計算結(jié)果。上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)收集模塊的接口可接受的時序數(shù)據(jù)的錄入方式包括直接輸入、導(dǎo)入文本文檔、表格數(shù)據(jù)文件、SPSS的數(shù)據(jù)文件。所述生物節(jié)律探測模塊還提供一個控制接口 ，以供用戶對探測生物節(jié)律周 期的算法、生物節(jié)律探測模型及探測算法的計算精度、置信水平、周期范圍進 行人工設(shè)定。本專利技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)還設(shè)置有時序數(shù)據(jù)處理模塊，以根據(jù)數(shù)據(jù)收集模塊所錄 入的時序數(shù)據(jù)來作出原始數(shù)據(jù)的折線圖、擬合效果圖、平均余弦圖、譜圖、置 信橢圓圖。所述生物變量的時序數(shù)據(jù)可來源于單個個體、 一個生物群體、 一個生物組。 根據(jù)不同的數(shù)據(jù)來源可選用不同的周期探測方法，及選用不同的生物節(jié)律參數(shù) 計算方法。所述的生物節(jié)律探測模塊對于探測個體節(jié)律而言，提供探測生物節(jié)律的周 期的方法有經(jīng)典周期圖方法、振幅譜方法、Lomb-Scargle周期圖方法、百分節(jié) 律譜方法、倒橢圓譜方法和Marple的最小二乘自回歸譜方法等。所述的生物節(jié)律探測模塊對于探測生物群體或者生物組的節(jié)律而言，提供 探測生物節(jié)律的周期的方法有百分節(jié)律譜方法和倒橢圓譜方法。本專利技術(shù)所述的生物節(jié)律探測模塊中的生物節(jié)律探測模型包括單一余弦函 數(shù)模型和余弦函數(shù)疊加模型。余弦函數(shù)疊加模型可采用若干個模型相互疊加。所述的生物節(jié)律探測模塊中的所述生物節(jié)律的參數(shù)包括節(jié)律調(diào)整中值、振 幅、峰值相位。至此，本專利技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)提供了探測生物節(jié)律的周期的方法，通過分析生 物變量的時序數(shù)據(jù)來探測生物節(jié)律的周期，同時基于該周期通過求解生物節(jié)律 探測模型來獲取生物節(jié)律的參數(shù)及其置信區(qū)間。本專利技術(shù)所述應(yīng)用系統(tǒng)采用0++語言編寫，為一個Windows應(yīng)用程序，適用 于在Windows 2000/XP/2003等操作系統(tǒng)中運行，采用模塊化結(jié)構(gòu)，多線程計算 和作圖技術(shù)。數(shù)據(jù)錄入采用文本文檔(.txt格式)、Microsoft Excel數(shù)據(jù)文件 (.xls格式)、SPSS的數(shù)據(jù)文件(.sav格式)等，也支持直接錄入數(shù)據(jù)或通過 復(fù)制粘貼方式從剪貼板獲取數(shù)據(jù)。用戶使用時不需要額外編程，而只需要點擊 相應(yīng)的菜單，選擇必要的選項，然后按下面板上的按鈕即可開始運算，在信息 窗口中顯示參數(shù)設(shè)定以及計算結(jié)果，在窗口的右側(cè)顯示相關(guān)的圖形。本專利技術(shù)能夠從生物變量的時序數(shù)據(jù)中探測到設(shè)定精度的生物節(jié)律的周期， 同時給出生物節(jié)律的詳細信息和圖形，操作方便，精度較高。本專利技術(shù)借鑒現(xiàn)有 的運作模式，使用多種探測生物節(jié)律周期的方法，自動分析所輸入的數(shù)據(jù)，通 過方法的運算來給出生物節(jié)律的周期及節(jié)律的其它信息，并通過附圖來讓用戶 加深對所研究的生物變量的變化規(guī)律的理解。而且對于每一種方法用戶可設(shè)定 周期的精度、置信水平、周期的范圍等，本專利技術(shù)將給出在設(shè)定的方法下滿足精 度和范圍要求的最佳的周期(在方法的性能范圍內(nèi))。因此有效克服了現(xiàn)有研究 生物節(jié)律的方法及應(yīng)用的不足。附圖說明圖1為生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)的模塊框圖； 圖2為生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)的運作流程圖。具體實施方式 下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步的說明。本專利技術(shù)的生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)的模塊框圖如附圖l所示，包括數(shù)據(jù)收 集模塊、生物節(jié)律探測模塊、分析顯示模塊、用戶設(shè)定控制模塊、數(shù)據(jù)處理模 塊。所述數(shù)據(jù)收集模塊提供一個外部數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的驅(qū)動接口，以錄入生物變 量的時序數(shù)據(jù);所述周期及生物節(jié)律探測模塊設(shè)置有探測生物節(jié)律周期的算法、 生物節(jié)律探測模型及計算生物節(jié)律參數(shù)的算法，以對數(shù)據(jù)收集模塊所錄入的時 序數(shù)據(jù)先后計算出生物節(jié)律的周期以及生物節(jié)律的參數(shù)；所述分析顯示模塊提 供一個外部顯示輸出設(shè)備的驅(qū)動接口，以顯示周期及生物節(jié)律探測模塊的計算 結(jié)果；所述用戶設(shè)定控制模塊與周期及生物節(jié)律探測模塊所提供的控制接口交 互，以對探測生物節(jié)律周期的算法、生物節(jié)律探測模型及探測算法的計算精度、 置信水平、周期范圍進行設(shè)定；所述數(shù)據(jù)處理模塊，以根據(jù)數(shù)據(jù)收集模塊所錄 入的時序數(shù)據(jù)來做出原始數(shù)據(jù)的折線圖、擬合效果圖、平均余弦圖、譜圖、置 信橢圓圖。本專利技術(shù)的生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)的運作流程圖如附圖2所示。作為一個實施例，用戶輸入了一個體的測量時間列和某個生理指標(biāo)的測量 數(shù)據(jù)列，然后點擊個體節(jié)律-參數(shù)求解，應(yīng)用系統(tǒng)將彈出一個對話框， 供用戶選擇時間列(time)和數(shù)據(jù)列(data),選擇數(shù)據(jù)不做轉(zhuǎn)換處理，然后選擇MarpleLS Algorithm,按0K。則應(yīng)用系統(tǒng)將讀取用戶的參數(shù)設(shè)定及算 法設(shè)定，從數(shù)據(jù)窗口讀取數(shù)據(jù)到臨時變量，并不對用戶所設(shè)定的數(shù)據(jù)進行變換， 再依據(jù)用戶選擇的算法來計算生物周期，經(jīng)過大概2秒之后計算結(jié)束，便可得 到Marple算法得到的自回歸譜密度圖，用余弦法得到的擬合效果圖，且可以 通過圖像顯示第一個置信橢圓，第二個置信橢圓(它們對應(yīng)于不同的周期成分)。實施例的計算結(jié)果信息依次顯示了所用算法的名稱、探測到生物節(jié)律的周 期、顯著的周期、各個節(jié)律參數(shù)及其置信區(qū)間、零振幅檢驗的P值、決定系數(shù)、 調(diào)整決定系數(shù)、殘差平方和等。在本實例中，軟件探測到該生物節(jié)律的周期是 23. 85小時和12. 23小時。作為另一個實施例，用戶輸入了某群體的個體序號列、測量時間列和該群 體的某個生理指標(biāo)的測量數(shù)據(jù)列，然后點擊群體節(jié)律-參數(shù)求解，選擇 個體序號列(PatientNo)、時間列(time)和數(shù)據(jù)列(data),選擇基礎(chǔ)方法 Population Mean Cosinor(即群體平均余弦法)，然后選擇探測周期的方法 Percent Rhythm Spectrum(即百分節(jié)律譜)，按。K。應(yīng)用系統(tǒng)將讀取用 戶的參數(shù)設(shè)定及算法設(shè)定，從數(shù)據(jù)窗口讀取數(shù)據(jù)到臨時變量，不作數(shù)據(jù)變換處 理。經(jīng)過大約2秒的計算后，軟件的窗口依次出現(xiàn)百分節(jié)律譜圖和擬合效果圖， 在信息窗口中顯示計算結(jié)果。實施例的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于包括： 數(shù)據(jù)收集模塊，該模塊提供一個外部數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的驅(qū)動接口，以錄入生物變量的時序數(shù)據(jù)； 生物節(jié)律的探測模塊，該模塊設(shè)置有探測生物節(jié)律周期的算法、生物節(jié)律探測模型及計算生物節(jié)律參數(shù)的算法，以對數(shù)據(jù)收集模塊所錄入的時序數(shù)據(jù)先后計算出生物節(jié)律的周期以及生物節(jié)律的參數(shù)，以及這些參數(shù)的置信區(qū)間； 分析顯示模塊，該模塊提供一個外部顯示輸出設(shè)備的驅(qū)動接口，以顯示周期及生物節(jié)律探測模塊的計算結(jié)果。
【技術(shù)特征摘要】
1、一種生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)收集模塊，該模塊提供一個外部數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的驅(qū)動接口，以錄入生物變量的時序數(shù)據(jù)；生物節(jié)律的探測模塊，該模塊設(shè)置有探測生物節(jié)律周期的算法、生物節(jié)律探測模型及計算生物節(jié)律參數(shù)的算法，以對數(shù)據(jù)收集模塊所錄入的時序數(shù)據(jù)先后計算出生物節(jié)律的周期以及生物節(jié)律的參數(shù)，以及這些參數(shù)的置信區(qū)間；分析顯示模塊，該模塊提供一個外部顯示輸出設(shè)備的驅(qū)動接口，以顯示周期及生物節(jié)律探測模塊的計算結(jié)果。2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù) 據(jù)收集模塊的接口可接受的時序數(shù)據(jù)的錄入方式包括直接輸入、導(dǎo)入文本文檔、 表格數(shù)據(jù)文件、SPSS的數(shù)據(jù)文件。3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述生 物節(jié)律探測模塊還提供一個控制接口，以對探測生物節(jié)律周期的算法、生物節(jié) 律探測模型及探測算法的計算精度、置信水平、周期范圍進行設(shè)定。4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物節(jié)律探測的應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用 系統(tǒng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳明瑋，楊勝釗，冼勵堅，
申請(專利權(quán))人：中山大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：81[中國|廣州]
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