第一篇：大數據算法及臨床應用(定稿)

“大數據算法及臨床應用”學術講座通知

主題：Big Data Algorithms and Clinical Applications(大數據算法及臨床應用）

講座人：美國華盛頓大學計算機系副教授 陳一昕博士 時間：2014年10月20日（周一）下午14：30 地點：湖北工業大學科技樓二樓圓形報告廳

歡迎全校對講座主題感興趣的師生參加！

[陳一昕簡介] 陳一昕博士，中國科技大學少年班本科畢業，美國伊利諾大學香檳分校獲計算機科學博士學位，導師為華云生教授。現任美國華盛頓大學計算機系副教授，終身教授，北京協和醫院衛生統計學博導，中國聯通研究院大數據首席科學家。

研究領域為數據挖掘、機器學習、優化算法、規劃調度、人工智能、博弈論、云計算等。在AIJ、JAIR、TKDE、TKDD、TIST、TPDS等國際一流期刊和VLDB、AAAI、KDD、IJCAI、ICML、RTSS等國際頂級會議和上發表論文100余篇。其研究連續獲得美國國家科學基金委、美國能源部、美國國家衛生局、美國能源研究科學計算中心、美國微軟公司、美國斯隆凱特琳癌癥中心、美國巴恩猶太醫院基金、中國科技部973項目的資助。曾獲KDD(2014)、AAAI(2010)、ICTAI(2005)、ICMLC(2004)等國際會議的最佳論文獎，以及ICDM(2013)、RTAS(2012)、KDD(2009)、ITA(2004)等國際會議的最佳論文獎提名。其開創性的研究工作獲得了美國微軟青年教授獎(2007)和美國能源部杰出青年教授獎(2006)。

現擔任美國國家科學基金委，香港研究基金委，奧地利國家科學基金委，瑞士國家科學基金委，卡塔爾國家基金委，中國科技部科技評估中心的評審委員。中國科技大學所承擔的教育部111引智計劃專家組八位專家成員之一，中國計算機學會大數據專家委員會首屆委員之一。數據挖掘和人工智能領域的一流期刊JAIR、TKDE、TIST的編委，以及ICML、KDD、AAAI、IJCAI、ICDM、SDM等一流國際會議的程序委員會委員。[講座摘要] In the era of big data, we need novel algorithms on top of the supporting platform.In this talk, I will first discuss some key aspects of big data algorithms in general.Then, I will talk about our recent medical big data project as a case study.Early detection of clinical deterioration is essential to improving clinical outcome.In this project, we develop new algorithms for clinical early warning by mining massive clinical records in hospital databases.The research focuses on the large population of patients in the general hospital wards, who are not in the intensive care units and suffer from infrequent monitoring.I will discuss the challenges this big data application poses to traditional machine learning and data mining algorithms, our recent progress, and the lessons we learnt.Promising results on real-life clinical trials at the Barnes-Jewish Hospital(the eighth largest hospital in the United States)will be discussed.邀請人 ： 計算機學院 陳建峽副教授

第二篇：密碼學心得體會(DES數據算法)

現代密碼學小論文

姓名：肖寬 學號：P111813618

專業：11級電子信息工程二班

指導教師：李娟

數據的DES加密算法

摘要：

密碼學是研究如何隱密地傳遞信息的學科。在現代特別指對信息以及其傳輸的數學性研究，常被認為是數學和計算機科學的分支，和信息論也密切相關。著名的密碼學者Ron Rivest解釋道：“密碼學是關于如何在敵人存在的環境中通訊，自工程學角度，這相當于密碼學與純數學的異同。密碼學是信息安全等相關議題，如認證，訪問控制的核心。密碼學的首要目的是隱藏信息的涵義，并不是隱藏信息的存在。密碼學也是促進計算機科學，特別是在于電腦與網絡安全所使用的技術，如訪問控制與信息的機密性。密碼學已經被應用在日常生活：包括自動柜員機的芯片卡，電腦使用者存取密碼，電子商務等等。本文以DES數據加密算法為例，演示如何使用c#中的加密包進行DES算法加密，關鍵詞：加密 對稱 非對稱DES 密鑰 明文

20世紀70年代，主機時代的信息安全是面向單機的，由于早期的用戶主要是軍方，信息安全的主要內容是保密，20世紀80年代，微機和局域網的興起帶來了信息在微機間的傳輸和用戶間的共享問題，豐富了信息安全的內函，使人們認識到數據完整性，可用性的重要性。安全服務，安全機制等基本框架成為信息安全的重要內容。20世紀90年代，因特網爆炸性的發展把人類帶進了一個新生的生存空間。因特網具有高度分布，邊界模糊，層次欠清，動態演化，而用戶又在其中扮演主角的特點，如何處理好這一復雜而又巨大的系統的安全，成為信息安全的主要問題。21世紀是信息時代，信息已經成為社會發展的重要戰略資源，社會的信息已經成為當今世界發展的潮流和核心，而信息安全在信息社會中 2 將扮演極為重要的角色，它會直接關系到國家安全，企業經營和人們的日常生活。

信息安全可分為系統安全，數據安全和內容安全三個層次，是一個綜合，交叉的學科領域，要利用數學，電子，信息，通信，計算機等諸多學科的長期知識積累和最新發展成果。隨著信息安全的快速發展，全球對信息安全人才的需求不斷增加，但我國起步較晚，目前信息安全人才極度匱乏，遠遠不能滿足金融，商業，公共安全，國防軍事和政府等部門的需求。要解決供需矛盾，必須加快信息安全人才的培養，以滿足社會對信息安全人才的需求。而我作為一名21世紀的大學生，有機會學到了密碼學這門課，從這門課中，我學到了很多有用的知識，讓自己受益匪淺。

經過半學期的學習，我了解了密碼學的大致內容，掌握了密碼學的基礎知識，密碼學主要有以下章節：

1密碼學概述 2流密碼 3分組密碼體制 4公鑰密碼

5密鑰分配與密鑰管理

按照密鑰方式劃分，可分為對稱加密算法和非對稱加密算法。

一、對稱加密算法

對稱加密算法有時又叫做傳統密碼算法，加密密鑰可以從解密密鑰中推導出來，解密密鑰也可以從加密密鑰中推導出來。在大多數的對稱算法中 加密密鑰和解密密鑰是相同的，因此也成為秘密密鑰算法或者單密鑰算法。它要求發送發和接收方在安全通信之前先商定一個密鑰。對稱算法的安全性依賴于密鑰．所以密鑰的保密性對通信至關重要。對稱加密算法主要有分組加密和流加密兩類。分 3 組加密是指將明文分成固定商都的組，用同一密鑰分別對每一組加密．輸出固定長度的密文 典型代表：DES。

二、非對稱加密算法

非對稱加密算法有時又叫做公開密鑰算法。其中用到兩個密鑰。一個是公共的。一個事私有的。一個密鑰用于加密，另一個密鑰用于解密。兩個密鑰不能夠互相推導。常用的非對稱加密算法有RSA公鑰算法、Diffie-HelIman算法和ECC橢圓曲線密碼。

以下具體介紹DES算法：

我們詳細分析一下DES加密算法的處理過程。DES加密算法是分組加密算法．明文以64位為單位分成塊。64位數據在64位密鑰的控制下．經過初始變換后 進行1 6輪加密迭代：64位數據被分成左右兩半部分．每部分32位，密鑰與右半部分相結合．然后再與左半部分相結合．結果作為新的右半部分：結合前的右半部分作為新的左半部分。這一系列步驟組成一輪。這種輪換要重復16次。最后一輪之后，再進行初始置換的逆置換，就得到了64位的密文。DES的加密過程可分為加密處理．加密變換和子密鑰生成幾個部分組成。1．加密處理過程

（1）初始變換。加密處理首先要對64位的明文按表1所示的初始換位表IP進行變換。表中的數值表示輸入位被置換后的新位置。例如輸入的第58位，在輸出的時候被置換到第1位；輸入的是第7位，在輸出時被置換到第64位。

(2)加密處理。上述換位處理的輸出，中間要經過1 6輪加密變換。初始換位的64位的輸出作為下一次的輸入，將64位分為左、右兩個32位，分別記為LO和RO 從L0、RO到L1

6、R16，共進行1 6輪加密變換。其中，經過n輪處理后的點左右 4 32位分別為Ln和Rn．則可做如下定義：Ln=Rn-1Rn=Ln一1其中．kn是向第n輪輸入的48位的子密鑰，Ln-1和Rn-1分別是第n-1輪的輸出 f是Mangler函數。(3)最后換位。進行1 6輪的加密變換之后，將L1 6和R1 6合成64位的數據．再按照表2所示的最后換位表進行IP一1的換位 得到64位的密文 這就是DES算法加密的結果。2．加密變換過程

通過重復某些位將32位的右半部分按照擴展表3擴展換位表擴展為48位．而56位的密鑰先移位然后通過選擇其中的某些位減少至48位．48位的右半部分通過異或操作和48位的密鑰結合．并分成6位的8個分組．通過8個S一盒將這48位替代成新的32位數據，再將其置換一次。這些s一盒輸入6位，輸出4位。3.子密鑰產生過程

鑰通常表示為64位自然數，首先通過壓縮換位，去掉每個字節的第八位，用作奇偶校驗，因此，密鑰去掉8,16,24,…..減至56位，所以實際密鑰長度為56位，而每輪要生成48位的子密鑰。輸入的64位密鑰，首先通過減壓換位得到56位的密鑰，每層分成兩部分，上部分28位為C0，下部分為D0。C0和D0依次進行循環左移操作生成C1和D1，將C1和D1合成56位，再通過壓縮換位PC-2輸出48位的子密鑰K1，再將將C1和D1進行循環左移和PC-2壓縮位，得到子密鑰K2….以此類推，得到16個子密鑰。4．解密處理過程

從密文到明文的解密過程可采用與加密完全相同的算法。不過解密要用加密的逆變換．就是把上面的最后換位表和初始換位表完全倒過來變換。

使用以下實例演示了如何使用c# 中的加密包進行DES算法加密。

des_ demo CS代碼如下： using System ；

using System.Security.Cryptography； using System.IO； using System.Text;public class EncryptsngDES { pubIic static void Main(String[]args){ if(args Length< 1){ Console Wri reLine(“fUsage：des_demoencrypt> ”args[0])； return．} UTF8Encoding utf8Encoding= new UTF8Encoding()：

byte[]inputByteArray= utf8Encoding GetBytes(args[0]．ToCharArray())： DES des= DES Create()：

Byte[]key= {0x01,0x23,0x45,0x67,0x89,0xab,0xcd Oxef};Byte[]IV= {0x12,0x34,0x56,0x78,0x90,0xab,Oxcd,Oxef};Des.Key = key;Des.lV = 1V;SymmetricStreamEncryptor sse= des.CreateEncryptor();CryptoMemoryStream cms= new CryptoMemoryStream();Sse.SetSink(cms);sse.Write(inputByteArray);sse.CloseSt ream();6 byte[1] encryptedData= cms.Data;Console WdteLine(”加密結果：”);for(int i= 0;i< encryptedData,Length;i++){Console．Write(“{0：X2l”.encryptedData[i]);} Console WriteLine();SymmetricStreamDecryptor ssd = des.CreateDecryptor();cms= new CryptoMemoryStream();ssd.SetSink(cms);ssd.Write(encryptedData);ssd.CIoseStream();byte[]decryptedData;cms.Data char[]decryptedCharArray=utf8Encoding.GetChars(decryptedData);Console.WriteUne(”解密后數據：”)； Console.Write(decryptedCharArray);Console.WriteLiRe();} } 編譯,運行后: 使用C#編寫DES加密程序的framework 加密結果：3D 22 64 C6 57 D1 C4 C3 CF 77 CE 2F D0 E1 78 2A 4D ED 7A AB 83 F9 0E 14 E1 BA 38 7B 06 41 8D B5 E9 3F 00 0D C3 28 D1 F9 6D 17 4B 6E A7 41 68 40 解密后的數據：

使用C#編寫DES加密程序的framework DES算法的安全性極高，到目前為止，除了用窮舉搜索法對DES算法進行攻擊外，還沒有發現更有效的辦法。通過窮舉搜索空間，可獲得總共256個可能的密鑰。如果每一秒能檢測一百萬個的話，需要2000年才能完成檢測。可見，這是很難實現的。隨著科學技術的發展，超級計算機可能會破解，但我們可以增加DES密鑰的長度，以此達到保密性。密碼學應用廣泛，滲透到社會的各個領域，了解密碼學的基礎知識，學習密碼學的基本技術，會對我們了解信息安全有很大的益處，就目前而言，我們的一些私人信息如身份證號，銀行卡密碼，手機號，還有平時愛玩的QQ賬號密碼等都是很有幫助的。因此，我逐漸對密碼學有了濃厚的興趣，盡管有很多不理解的知識，但這并不妨礙我對密碼學的熱愛，有道是書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟，我相信只要有著正確的學習態度和學習方法，加上自己堅韌不拔的意志，在平時生活學習當中再加以運用，就一定可以學好密碼學。參考文獻：

（1）http://baike.baidu.com/view/25311.htm?fr=aladdin（2）楊波.現代密碼學（第二版）.清華大學出版社（3）計算機網絡安全技術（第二版）。科學出版社（4）蔡立軍計算機網絡安全技術．中國水利水電出版社

第三篇：18大經典數據挖掘算法小結

18大經典數據挖掘算法小結

2015-03-05 CSDN大數據 CSDN大數據

csdnbigdataCSDN分享Hadoop、Spark、NoSQL/NewSQL、HBase、Impala、內存計算、流計算、機器學習和智能算法等相關大數據觀點，提供云計算和大數據技術、平臺、實踐和產業信息等服務。本文所有涉及到的數據挖掘代碼的都放在了github上了。

地址鏈接: https://github.com/linyiqun/DataMiningAlgorithm 大概花了將近2個月的時間，自己把18大數據挖掘的經典算法進行了學習并且進行了代碼實現，涉及到了決策分類，聚類，鏈接挖掘，關聯挖掘，模式挖掘等等方面。也算是對數據挖掘領域的小小入門了吧。下面就做個小小的總結，后面都是我自己相應算法的博文鏈接，希望能夠幫助大家學習。

1.C4.5算法。C4.5算法與ID3算法一樣，都是數學分類算法，C4.5算法是ID3算法的一個改進。ID3算法采用信息增益進行決策判斷，而C4.5采用的是增益率。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/42395865 2.CART算法。CART算法的全稱是分類回歸樹算法，他是一個二元分類，采用的是類似于熵的基尼指數作為分類決策，形成決策樹后之后還要進行剪枝，我自己在實現整個算法的時候采用的是代價復雜度算法，詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/42558235 3.KNN(K最近鄰)算法。給定一些已經訓練好的數據，輸入一個新的測試數據點，計算包含于此測試數據點的最近的點的分類情況，哪個分類的類型占多數，則此測試點的分類與此相同，所以在這里,有的時候可以復制不同的分類點不同的權重。近的點的權重大點，遠的點自然就小點。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/42613011 4.Naive Bayes(樸素貝葉斯)算法。樸素貝葉斯算法是貝葉斯算法里面一種比較簡單的分類算法，用到了一個比較重要的貝葉斯定理，用一句簡單的話概括就是條件概率的相互轉換推導。詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/42680161 5.SVM(支持向量機)算法。支持向量機算法是一種對線性和非線性數據進行分類的方法，非線性數據進行分類的時候可以通過核函數轉為線性的情況再處理。其中的一個關鍵的步驟是搜索最大邊緣超平面。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/42780439 6.EM(期望最大化)算法。期望最大化算法，可以拆分為2個算法，1個E-Step期望化步驟,和1個M-Step最大化步驟。他是一種算法框架，在每次計算結果之后，逼近統計模型參數的最大似然或最大后驗估計。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/42921789 7.Apriori算法。Apriori算法是關聯規則挖掘算法，通過連接和剪枝運算挖掘出頻繁項集，然后根據頻繁項集得到關聯規則，關聯規則的導出需要滿足最小置信度的要求。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43059211 8.FP-Tree(頻繁模式樹)算法。這個算法也有被稱為FP-growth算法，這個算法克服了Apriori算法的產生過多侯選集的缺點，通過遞歸的產生頻度模式樹，然后對樹進行挖掘，后面的過程與Apriori算法一致。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43234309 9.PageRank(網頁重要性/排名)算法。PageRank算法最早產生于Google,核心思想是通過網頁的入鏈數作為一個網頁好快的判定標準，如果1個網頁內部包含了多個指向外部的鏈接，則PR值將會被均分，PageRank算法也會遭到Link Span攻擊。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43311943 10.HITS算法。HITS算法是另外一個鏈接算法，部分原理與PageRank算法是比較相似的，HITS算法引入了權威值和中心值的概念，HITS算法是受用戶查詢條件影響的，他一般用于小規模的數據鏈接分析，也更容易遭受到攻擊。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43311943 11.K-Means(K均值)算法。K-Means算法是聚類算法，k在在這里指的是分類的類型數，所以在開始設定的時候非常關鍵，算法的原理是首先假定k個分類點，然后根據歐式距離計算分類，然后去同分類的均值作為新的聚簇中心，循環操作直到收斂。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43373159 12.BIRCH算法。BIRCH算法利用構建CF聚類特征樹作為算法的核心，通過樹的形式，BIRCH算法掃描數據庫，在內存中建立一棵初始的CF-樹，可以看做數據的多層壓縮。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43532111 13.AdaBoost算法。AdaBoost算法是一種提升算法，通過對數據的多次訓練得到多個互補的分類器，然后組合多個分類器，構成一個更加準確的分類器。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43635115 14.GSP算法。GSP算法是序列模式挖掘算法。GSP算法也是Apriori類算法，在算法的過程中也會進行連接和剪枝操作，不過在剪枝判斷的時候還加上了一些時間上的約束等條件。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43699083 15.PreFixSpan算法。PreFixSpan算法是另一個序列模式挖掘算法，在算法的過程中不會產生候選集，給定初始前綴模式，不斷的通過后綴模式中的元素轉到前綴模式中，而不斷的遞歸挖掘下去。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43766253 16.CBA(基于關聯規則分類)算法。CBA算法是一種集成挖掘算法，因為他是建立在關聯規則挖掘算法之上的，在已有的關聯規則理論前提下，做分類判斷，只是在算法的開始時對數據做處理，變成類似于事務的形式。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43818787 17.RoughSets(粗糙集)算法。粗糙集理論是一個比較新穎的數據挖掘思想。這里使用的是用粗糙集進行屬性約簡的算法，通過上下近似集的判斷刪除無效的屬性，進行規制的輸出。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43876001 18.gSpan算法。gSpan算法屬于圖挖掘算法領域。，主要用于頻繁子圖的挖掘，相較于其他的圖算法，子圖挖掘算法是他們的一個前提或基礎算法。gSpan算法用到了DFS編碼，和Edge五元組，最右路徑子圖擴展等概念，算法比較的抽象和復雜。

詳細介紹鏈接：http://blog.csdn.net/androidlushangderen/article/details/43924273

第四篇：呼吸機臨床應用

隨著現代醫學的進展,呼吸機越來越多的應用于急危重搶救、麻醉、術后恢復、呼吸治療和呼吸維持，在醫療設備中占有重要地位。據美國呼吸病學會統計，由于呼吸機的普遍使用，使臨床搶救的成功率大約提高了55 %。但由于長時間使用呼吸機,使患者發生院內感染的機率增加,對于使用呼吸機的患者,護理人員應從身心兩方面給予患者細致護理,盡可能減輕應用呼吸機帶來的不適與痛苦,減少并發癥發生率。

（一）呼吸機的臨床應用

1.呼吸機治療的目的主要為:

(1)維持適當的通氣量,使肺泡通氣量滿足機體需要。改善氣體交換功能,維持有效的氣體交換。(2)減少呼吸肌的作功。(3)肺內霧化吸入治療。(4)預防性機械通氣,用于開胸術后或敗血癥、休克、嚴重創傷情況下的呼吸衰竭預防性治療。

2.呼吸機治療的指征

成人的呼吸生理指標達到下列標準的任何一項時，即應開始機械通氣治療：

(1)自主呼吸頻率大于正常的3倍或小于1/3者。(2)自主潮氣量小于正常1/3者。(3)生理無效腔/潮氣量>60%者。(4)肺活量<10-15ml/kg者。(5)PaCO2 >50mmHg(慢性阻塞性肺疾患除外)且有繼續升高趨勢，或出現精神癥狀者。

3.呼吸機治療的適應癥

當患者出現呼吸困難或呼吸衰竭癥狀，應及時使用呼吸機進行機械通氣，以防止因低氧或缺氧而引起的器官功能衰竭。在臨床實踐中，心肺復蘇后、中樞神經系統疾病引起肺泡低通氣量、成人呼吸窘迫綜合征、重癥肺炎、嚴重肺挫傷引起的低氧血癥、部分COPD患者、ARDS、呼吸衰竭等病人宜使用。

（1）呼吸突然停止或即將停止。（2）在吸入100%氧氣的情況下，動脈血氧分壓仍達不到50～60mmHg。（3）嚴重缺氧和二氧化碳儲留而引起意識和循環功能障礙。

4.呼吸機與病人的連接方式

（1）經口氣管插管。適用于神志不清的病人，應用時間不超過48－72小時。（2）經鼻腔氣管插管。（3）氣管切開插管。需較長期作加壓人工呼吸治療的病人，應作氣管切開，放置氣管套管。

5.重癥監護室的呼吸機的使用方法

（1）間歇正壓通氣(IPPV)

IPPV也稱機械控制通氣(CMV)。此方式時，不管病人自主呼吸的情況如何，均按預調的通氣參數為病人間歇正壓通氣。主要用于無自主呼吸的病人

（2）同步間歇指令通氣（SIMV）

指呼吸機在每分鐘內，按事先設置的呼吸參數（頻率流速、流量、容量、吸:呼等），給予病人指令性呼吸。其優點為：可保證病人的有效通氣；臨床上根據SIMV已成為撤離呼吸機前的必用手段；在缺乏血氣監測的情況下，當PaO2過高或過低時，病人可以通過自主呼吸加以調整，這樣減少了發生通氣不足或過度的機會。

（3）壓力支持通氣（PSV）

是一種輔助通氣方式，即在有自主呼吸的前提下，每次吸氣都接受一定水平的壓力支持，以輔助和增強病人的吸氣深度和吸入氣量。

（4）持續氣道正壓(CPAP)

病人通過按需在持續正壓氣流系統下進行自主呼吸，使吸氣期和呼氣期氣道壓均高于大氣壓。維持氣道壓基本恒定在預調的CPAP水平，波動較小。此中模式患者自覺舒適，但對會對循環系統有所影響。

6.使用呼吸機的基本步驟

（1）確定是否有機械通氣的指征。（2）判斷是否有機械通氣的相對禁忌癥，進行必要的處理。（3）確定控制呼吸或輔助呼吸。（4）確定機械通氣方式（IPPV、IMV、CPAP、PSV、PEEP、ASV）

7.呼吸機的基本工作流程

（1）提供輸送氣體的動力，替換人體呼吸肌的收縮與擴張。（2）提供包括呼吸頻率和吸呼比，以代替人體呼吸中樞神經支配呼吸的功能。（3）能提供合適的潮氣量（V T）或分鐘通氣量（M V），以滿足呼吸功能和代謝功能的需要。（4）供給患者的氣體需要經過加溫和濕化，代替人體鼻腔功能，并能供給高于大氣中所含的氧氣量，以提高吸入氧氣濃度，改善氧合。

8.呼吸器的調節

（1）每分通氣量：（每分鐘出入呼吸道的氣體量）＝潮氣量×呼吸頻率。（2）肺泡通氣量＝（潮氣量－死腔）×呼吸頻率：為每次通氣量的2/3。（3）死腔量＝存在于呼吸道內不起氣體交換作用的氣量，為每次通氣量的1/3。（4）正負壓調節：一般常用壓力為+12～+24cmH2o，一般不使用負壓，但在肺泡過度膨脹及呼吸頻率太快時適當運用-2～-4cmH2o負壓。（5）呼吸頻率與呼吸時間比：呼吸頻率成人一般為10-12次/分，小兒為25-30次/分，呼吸時間比為1：1.5～3。

9.呼吸器與自主呼吸的協調

呼吸器與病人自主呼吸的節律合拍協調，這是治療成功必須注意的關鍵問題之一。

（1）對神志清醒的病人，在使用之前要解釋，爭取病人的合作。（2）呼吸急促、躁動不安的，不能合作的，可先使用簡易呼吸器，作過渡慢慢適應。（3）少數患者用簡易呼吸器仍不能合拍者，可先用藥物抑制自主呼吸，然后使用呼吸器，常用藥物：安定。

10.使用呼吸機的注意事項

（1）密切監護：使用呼吸機病人應由專人看護，隨時觀察及記錄生命體征、血氧飽和度。應隨時注意：呼吸機螺紋管是否有積水、外換管是否有漏氣脫落、病人是否有積痰，并根據不同情況進行相關處理。如果出現螺紋管積水，應給予清倒；管道脫落的，應立即更換及連接；有積痰要給立即吸出；貯水槽內水應與水位線齊平，如在水位線下應加入無菌蒸餾水至水位線（不可高于水位線）這樣才能保證呼吸機正常功能的發揮；低氣道壓（LOWPRESSURE）報警時，應該檢查呼吸機管道的連接。

（2）定期消毒：對氣管切開病人，每日應更換切開處敷料，口腔護理每日2次，口鼻用濕紗布敷蓋。氣管切開、氣管插管的氣囊每4小時放氣一次，每次放氣5～10分鐘，放氣時應預防管道脫落。呼吸機接頭每日消毒一次。病室每天用1%～2%過氧乙酸消毒或紫外線燈照射1～2次。呼吸機外部管道、霧化裝置等每2～3天更換消毒一次。

（3）及時清痰：對使用機械通氣的病人，應隨時注意是否有痰液淤積，如出現以下任何一種情況應給予吸痰：病人咳嗽出現呼吸窘迫征；聽診胸部有痰鳴音；呼吸機高氣道壓（HIGHPRESSURE）報警時；當氧飽和度氧分壓突然降低時。準備吸痰前5min應給100%氧濃度吸入，待血氧飽和度達到97%以上后，在呼吸機接頭處斷開接于模肺上，用適當的吸痰管由內向外快速抽吸。吸痰時密切觀察氧飽和度，低于87%應接上呼吸機接頭，待氧飽和度升至97%以上再進行下一次的抽吸。吸痰最多連續抽吸3次，每次時間不超過15秒。吸痰完畢后在給予病人吸純氧，將氧濃度調至80%，2min后氧濃度調至吸痰前濃度。吸痰用物每日更換，吸痰過程中應嚴格無菌操作，戴無菌手套，以預防肺部感染。

（4）加強濕化霧化：使用呼吸機的病人要加強呼吸道濕化，常用氣管內持續緩慢滅菌注射用水以微量泵以1-2ml/h泵人。每日霧化2～3次。按醫囑配制霧化液，倒入呼吸機霧化槽內，把呼吸模式改為輔/控（A/C）模式，按霧化（NEBULIZER）鍵，看見白色氣霧進入呼吸機管道后開始計時，15～20分鐘后關閉，呼吸模式調至霧化前模式。霧化后如有積痰或痰液咳出，應及時給予抽吸。

11.常見并發癥的預防及處理

（1）呼吸機相關性肺炎（VAP）檢查并保持呼吸機管道及接水瓶清潔無菌。

（2）吸入性肺炎

系吸入酸性物質，如食物、胃內容物以及其他刺激性液體和發揮性的碳氫化合物后，引起的化學性肺炎，嚴重者可發生呼吸衰竭 或呼吸窘迫綜合征。尤其患者神志不清時如全身麻醉、腦血管意外、酒精中毒、麻醉過量或使用鎮靜劑后，由于喉保護性反射和吞咽的協同作用減弱或消失，異物即可吸入氣管，致使1-2小時后突然發生呼吸困難，迅速出現紫紺和低血壓，因此，插管病人應：①抬高床頭30度

②清醒狀態下不強制性插胃管及吸痰 ③吸痰管不宜插入過深 ④盡早安置胃管，行胃腸減壓 ⑤做好口腔護理

（3）氣胸及皮下氣腫

這種癥狀發生于剛剛使用呼吸機的患者，護理時應注意對最初使用的患者呼吸機壓力從低到高如出現患者劇烈咳嗽，注意觀察，及時建議醫生使用鎮咳藥。痰過于粘稠的患者要注意氣道濕化，鼓勵咯痰，加強巡視，注意患者頸部胸部等容易發生氣腫的部位，如發現皮下氣腫及時報告值班醫生。

（4）低氧血癥

該癥狀出現在吸痰時或吸痰后。高濃度氧吸入后可緩解，但預防更關鍵，吸痰前后要用100%氧通氣，并熟練準確的吸痰。現臨床上多使用密閉式吸痰，盡量減少通氣的中斷。

（5）肺萎陷

肺黏膜出血水腫，常由吸痰管口徑不合適，吸痰時間過長，吸力過大，吸痰動作過粗暴，吸痰過于頻繁引起。應注意預防，選擇合適吸痰管，調節吸痰負壓，熟練并改進吸痰技術。

12.氣管插管、氣管切開并發癥

（1）插管初期的并發癥

①損傷 ②循環系統擾亂

（2）導管存留期間的并發癥

①導管阻塞 ②導管誤入一側總支氣管 ③導管脫出 ④嗆咳 ⑤氣管粘膜潰瘍 ⑥皮下、縱隔氣腫

13.機械呼吸直接引起的并發癥

（1）通氣不足（2）通氣過度或呼吸性堿中毒（3）氣壓傷（4）低血壓、休克、心輸出量減少（5）心律不齊（6）胃腸充氣膨脹（7）肺不張（8）深部靜脈血栓形成（9）上消化道出血（10）水潴留

14.撤離呼吸機的指征

（1）病人一般情況好轉和穩定，神志清楚，感染控制，循環平穩，能自主攝入一定的熱量，營養狀態和肌力良好。（2）呼吸功能明顯改善：自主呼吸增強，常與呼吸機對抗；咳嗽有力；吸痰等暫時斷開呼吸機時病人無明顯的呼吸困難，無缺氧和CO2潴留表現；血壓、心率穩定。降低機械通氣量，病人能自主代償。

15.氣管插管拔管的指征

（1）撤離呼吸機成功，觀察1-2天。在FiO2<0.4時，血氣分析正常，估計不再行機械通氣治療。

（2）病人咳嗽反射、吞咽反射恢復。

（3）咳嗽力量較大，能自行排痰。

（4）自主潮氣量>5ml/kg；呼吸頻率：成人<20次/分，小兒<30次/分，嬰幼兒<40次/分。

（5）檢查無喉頭水腫，上呼吸道通暢。下頜活動良好，以便拔管后出現呼吸障礙再度插管。

（6）胃內無較多的內容殘留，避免拔管后嘔吐誤吸。

第五篇：貪婪算法思想及其應用

貪婪算法思想及其應用

摘要：貪婪算法也稱作貪心算法，它沒有固定的算法框架，算法設計的關鍵是貪婪策略的選擇，并且所選的貪婪策略要具有無后向性。關鍵詞：貪婪策略，無后向性，最優 正文：

一．貪婪算法的定義：

貪婪算法又叫登山法，它的根本思想是逐步到達山頂，即逐步獲得最優解，是解決最優化問題時的一種簡單但適用范圍有限的策略。

二．貪婪算法思想：

貪婪算法采用逐步構造最優解的方法，即在每個階段，都選擇一個看上去最優的策略（在一定的標準下）。策略一旦選擇就不可再更改，貪婪決策的依據稱為貪婪準則，也就是從問題的某一個初始解出發并逐步逼近給定的目標，以盡可能快的要求得到更好的解。而且它在設計時沒有固定的框架，關鍵在于貪婪策略的選擇。但要注意的是選擇的貪婪策略要具有無后向性，即某階段狀態一旦確定下來后，不受這個狀態以后的決策的影響，也就是說某狀態以后的過程不會影響以前的狀態，只與當前狀態有關。

三．貪婪算法的優缺點：

貪婪算法的優點在于在求解問題的每一步它都是選擇最優解，這樣算法就容易實現也易于理解，同時也提高了效率并節省了時間。然而貪婪算法的缺點也是不容忽視的，由于它采取逐步獲得最優解的方法而不從整體最優上加以考慮，它所做出的僅是在某種意義上的局部最優解。因此貪婪算法不是對所有問題都能得到整體最優解，但對范圍相當廣泛的許多問題它都能得出整體最優解或者是整體最優解的近似解。

四.實例參考：

下面就列舉用貪婪算法成功得出問題最優解的例子：

例：一個小孩拿著一美元去商店買糖果，花了33美分，售貨員需要找回67美分給小孩，而美分的面值有25,10,5,1這幾種。問題是售貨員找個小孩的錢幣的個數應是最少的，但同時要滿足67美分這個條件。

分析：選擇硬幣時所采用的貪婪準則如下：每一次都選擇面值最大的貨幣來湊足要找的零錢總數，但前提是不能超出要找的67美分。

解：我們用貪婪算法來處理這個問題，首先我們肯定會選擇面值為25的貨幣，這樣的貨幣我們需要兩枚，然后我們依據貪婪準則選擇面值為10的貨幣，這樣的貨幣我們需要一枚，接著繼續選擇面值為5的貨幣一枚和面值為1的貨幣兩枚。這樣我們用貪婪算法就得到了解決問題的辦法，而在實際中這也確實是這個問題的最優解。因此在找錢這個問題上，我們采用貪婪算法就能滿足我們找出的錢的個數最少這個條件。

貪婪算法同時也有很多無法得出最優解的例子，比如我們熟知的背包問題：

例：有一個背包，容量是M=150。有7個物品，物品不能分割成任意大小。

要求盡可能讓裝入背包中的物品的總價值最大，但不能超過總容量。

物品：A B C D E F G

重量：35 30 60 50 40 10 25

價值：10 40 30 50 35 40 30

在使用貪婪算法的前提下解決下列問題，能否得到最優結果？

1.每次挑選價值最大的物品裝入背包；

2.每次挑選所占重量最小的物品裝入背包；

3.每次挑選單位重量價值最大的物品裝入背包。

對于例題中的三種貪婪策略，都是無法成立的，即不能得到最優解。解釋如下：

（1）貪婪策略：選取價值最大者。

反例：

背包容量：M=30

物品： A B C

重量：28 12 12

價值：30 20 20

根據策略，首先會選取價值最大的物品A，接下來就不能再進行選取了。然而實際情況是選擇B或者C更好。

（2）貪婪策略：選取重量最小者。

反例：

背包容量：M=30

物品：A B C

重量：30 15 10

價值：60 30 10

根據策略，首先會選取重量最小的物品C，接下來就不能再進行選取了。然而實際情況是選擇A或者B更好

（3）貪婪策略：選取單位重量價值最大者。

反例：

背包容量：M=40

物品：A B C

重量：28 15 10

價值：28 15 10

根據策略，要選擇單位重量價值最大的，然而三種物品的單位重量價值一樣，程序無法依據當前的策略做出判斷，如果選A或者B，則答案都是錯誤的。

五.注意：貪婪算法可以提高效率節省時間，我們在設計算法的時候要注意貪婪策略的選擇。一定要注意所選算法的正確性，即要確保算法的可行性。在可行的條件下要能得出整體最優解或近似的最優解。

六.參考文獻：

《算法設計與分析》（第二版）清華大學出版社 呂國英 主編 任瑞征 錢宇華 參編