利用R语言挖掘中药专利复方治疗用药规律
2024.03.08 11:17浏览量:4简介:本文介绍了如何使用R语言中的APRIORI关联规则、K-MEANS均值聚类分析以及网络可视化技术,来探索中药专利复方治疗的用药规律。通过对数据的分析,我们可以更好地理解中药复方中药物之间的关联关系以及聚类特征,为药物研发提供有价值的参考。
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随着中药领域的不断发展,越来越多的中药专利复方被用于治疗各种疾病。然而,中药复方的用药规律往往比较复杂,难以直接观察和理解。为了深入了解中药复方的用药规律,我们可以利用R语言进行数据分析和可视化。
首先,我们需要收集一些中药专利复方的数据,包括药物名称、剂量、治疗疾病等信息。然后,我们可以使用R语言中的arules
包来进行APRIORI关联规则分析。APRIORI算法是一种常用的关联规则挖掘算法,可以找出药物之间的关联关系,例如哪些药物经常一起使用。
以下是一个简单的APRIORI关联规则分析的示例代码:
# 加载所需的包
library(arules)
# 读取数据,假设数据框名为df,包含药物名称和治疗疾病两列
data <- read.csv('path_to_your_data.csv')
# 数据预处理,将药物名称转换为因子类型
data$drug <- as.factor(data$drug)
# 创建事务数据
transactions <- as(data$drug, 'transactions')
# 应用APRIORI算法,设置最小支持度为0.001,最小置信度为0.7
rules <- apriori(transactions, parameter = list(supp = 0.001, conf = 0.7))
# 查看结果
inspect(rules)
通过APRIORI关联规则分析,我们可以得到一些有趣的结果,例如哪些药物经常一起使用,以及它们之间的关联强度。这些结果可以帮助我们更好地理解中药复方的用药规律。
除了关联规则分析,我们还可以使用K-MEANS均值聚类分析来探索中药复方的聚类特征。K-MEANS算法是一种常用的聚类算法,可以将数据分为K个簇,使得每个簇内的数据点尽可能相似。在中药复方分析中,我们可以将每个复方看作一个数据点,使用K-MEANS算法将其分为不同的簇,然后分析每个簇的特征。
以下是一个简单的K-MEANS均值聚类分析的示例代码:
# 加载所需的包
library(cluster)
# 读取数据,假设数据框名为df,包含药物名称、剂量和治疗疾病等信息
data <- read.csv('path_to_your_data.csv')
# 数据预处理,删除缺失值和无关列
data <- na.omit(data)
data <- data[, c('drug', 'dose', 'disease')]
# 对数据进行K-MEANS聚类分析,设置簇的数量为3
set.seed(123) # 设置随机数种子以保证结果可复现
clusters <- kmeans(data, centers = 3)
# 查看结果
print(clusters$cluster)
通过K-MEANS均值聚类分析,我们可以将中药复方分为不同的簇,并分析每个簇的特征。例如,我们可以计算每个簇中不同药物的平均剂量,以及每个簇主要治疗哪些疾病。这些结果可以帮助我们更好地理解中药复方的聚类特征。
最后,我们可以使用网络可视化技术来展示中药复方中药物之间的关联关系。例如,我们可以使用igraph
包来创建一个药物关联网络图,其中节点表示药物,边表示关联关系。通过可视化网络图,我们可以直观地看到哪些药物之间存在关联关系,以及关联关系的强度。
以下是一个简单的网络可视化的示例代码:
```R
加载所需的包
library(igraph)
从关联规则中提取药物之间的关联关系
drug_pairs <- as(rules, ‘data.frame’)
drug_pairs <- drug_pairs[drug_pairs$lift > 1, ] # 只保留提升度大于1的关联规则
drug_pairs <- drug_pairs[, c(‘antecedents’, ‘consequents’)]
drug_pairs <- unique(drug_pairs)
drug_pairs$count <- 1 # 设置边的权重为1
创建药物关联网络图
g <- graph_from_data_frame(drug_pairs, directed = FALSE)
V(g)$label <- V(g)$name # 设置节点标签为药物名称
E(g)$width <- E(g)$count * 2 # 设置边的宽度与权重成正比
可视化网络图
plot(g, vertex.size=20, vertex.label.

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