本发明涉及动物育种、制(繁)种筛选,具体涉及一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法及系统。
背景技术:
1、数字中医脉诊是一种结合传统中医脉象学说和现代数字技术的新方法,主要用于诊断和评估人体健康状况。在动物育种领域,这种技术的应用主要是通过对动物的脉象进行数字化分析,以评估其生理和遗传健康状况。具体来说,数字中医脉诊通过使用传感器和数据分析技术来捕捉和分析动物的脉搏波动,从而获取动物的健康信息,这些信息可以用来指导动物的选育和繁殖。
2、基于数字中医脉诊的动物育种筛选包括:
3、对种母动物及种公动物的脉搏数据进行采集,通过气血共振理论及谐波算法行程十二经络谐波数据,并对采集的脉搏数据进行预处理,通过十二经络阴虚阳虚数据进行九大体质趋势辨识。建立动物体质数字辨识基因库,通过动物体质数据大模型,进而建立动物体质遗传基因数字工程。采集的动物体质指标对应动物育种指标,选出优质的母动物及种公动物进行育种,通过这种方式不断强化后代的基因。基于环境因素精准的体征及疫病监测,形成稳定的收敛健康症状,减少因环境,饲养及短时间影响的因素。针对动物培育方向和指标,如育肥,无抗,肉质形状,抗病等,选择对应体质进行育种,制繁种。
4、为了获取动物的健康信息,通常建立一个动物体质体征数字基因库,动物体质体征数字基因库意味着通过收集和分析大规模的动物体质体征数据,来创建一个全面的、高维度的遗传信息数据库。这个数据库不仅包含传统的遗传标记,如dna序列,还扩展到了更广泛的生理和表型特征,包括体重、生长速率、繁殖性能以及对疾病的抗性等。通过高级的数据分析技术和机器学习模型,这些体质体征数据被转化为能够描述动物遗传潜力的数字基因模型。这种模型能够预测和解释遗传变异对动物表型的影响,从而指导科学的育种决策,优化遗传资源的管理,提高种群的整体质量和经济价值。
5、在动物育种筛选中,利用数字中医脉诊技术可以优化育种过程。传统的育种方法主要依靠表型特征和遗传历史进行选择,而数字中医脉诊则提供了一种更科学、精确的筛选方式。通过分析动物脉搏的具体特征,如脉搏的速度、节律和强度等,研究人员可以评估动物的生理状态,包括其体质强弱和可能的遗传问题。这种方法不仅可以提高育种的成功率,还可以帮助避免遗传疾病的传播,从而生产出更健康、更优质的后代。这种技术的应用促进了动物育种科技的进步,使育种更加高效、系统化。
6、通过基于体质数字化标记,发情预警、怀孕确诊、孕期监护、产犊守护、哺育健康等“体、受、孕、产、哺”五位一体全流程监护。基于体征体质畜禽繁育性状大数据分析,建立体质体征遗传信息的公共集,同时建立智能选育的“动物数字大脑”理论与技术体系。本发明率先提出多源异构动物数据统一流水线处理框架,实现动物信息资源数字化采集、计算、传输、呈现一体化,支撑动物信息形象从数字化、信息化向智能化、产业化方向发展。
7、通过基于体质数字化标记的全流程监护系统,养殖业的管理和繁殖效率可以显著提高。首先,发情预警功能通过监测动物的生理和行为数据,及时识别发情周期的最佳时间点,从而优化配种或人工授精的时机。接着,怀孕确诊利用生物标记和体征变化快速准确地确认受孕情况,减少不必要的再配种和降低资源浪费。孕期监护则通过连续跟踪母体和胎儿的健康状态,及时发现并处理可能的孕期问题,确保母体和胎儿的健康。产犊守护通过分析临产前后的体征数据,预测产时并在必要时提供干预,以减少分娩过程中的风险和提高存活率。最后,哺育健康监控功能关注于哺乳期母体和幼崽的营养吸收和健康状况,确保幼崽能得到充足的营养并顺利成长。整体而言,这一“体、受、孕、产、哺”五位一体的监护系统,通过精准的数据分析和及时的管理干预,显著提高繁殖效率和动物福利,推动养殖业向智能化和精细化管理迈进。
8、基于数字中医脉诊对种母动物及种公动物进行育种筛选时,种母动物及种公动物自身的体征信息出现应激、情绪紧张等生理反应时,会对种母动物及种公动物的筛选精度造成严重的影响。这是因为动物的情绪状态会直接影响其生理功能和脉搏特征,而数字中医脉诊系统依赖于这些生理特征来评估动物的健康状况和遗传特征。因此,当种母动物及种公动物处于应激或情绪紧张状态时,其脉搏特征可能会发生变化,从而影响了脉诊系统对其的筛选精度。
9、现有技术基于数字中医脉诊对种母动物及种公动物进行育种筛选时,无法有效地消除因种母动物及种公动物生理反应带来的影响,往往很容易将出现生理反应的种母动物及种公动物错误地认定为不达标的种母动物及种公动物,从而无法对种母动物及种公动物进行高效的育种筛选;
10、例如,应激和情绪紧张状态会导致种母动物及种公动物的生理功能发生变化,例如心率加快、呼吸加深、血压升高等。这些生理变化会直接影响脉搏特征,使得脉搏的频率、节律、强度等发生变化。这种变化会干扰数字中医脉诊系统对脉搏特征的识别和分析,从而降低了对种母动物及种公动物健康状况和遗传特征的准确评估能力。
11、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法及系统,通过建立脉搏异常识别模型,可以有效地识别出真正优良健康体质以及存在健康隐患的种母动物及种公动物,通过对标记为优良健康体质以及存在健康隐患的种母动物及种公动物进行持续的脉搏特征监控和再评估,特别是通过建立健康评估系数的分析集合,以及基于时间随机选取的监控策略,能有效地识别出因短期生理反应而临时出现健康问题标记的种母动物及种公动物,大大减少了因生理反应造成的误判,保证了健康但因临时情况受到影响的种母动物及种公动物不被错误淘汰,同时确保了真正存在健康问题的种母动物及种公动物能被准确识别和筛选出,以解决上述背景技术中的问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,包括以下步骤:
3、对种母动物及种公动物的脉搏数据进行采集,并对采集的脉搏数据进行预处理;
4、在脉搏数据采集后,利用数字化技术对脉搏特征进行提取和异常分析处理,基于异常分析处理后脉搏特征建立脉搏异常识别模型,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物;
5、识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物后,对种母动物及种公动物的脉搏特征继续进行实时监控,初步判断存在健康隐患的种母动物及种公动物是否存在生理反应的影响,将存在生理反应影响的种母动物及种公动物筛出;
6、对初步判断不存在生理反应的种母动物及种公动物拉长监控时长,再次筛出存在生理反应影响的种母动物及种公动物,确保存在生理反应影响的种母动物及种公动物被错误地认定为不达标的种母动物及种公动物。
7、优选的,基于异常分析处理后脉搏特征建立脉搏异常识别模型,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物,具体步骤如下:
8、将种母动物及种公动物育种筛选的过程划分为若干个相同时段,确保每个时段内的时长相等;
9、在每个时段下,利用数字化技术对预处理后的脉搏数据进行特征提取,提取出与种母动物及种公动物健康状况相关的脉搏特征,其中,与种母动物及种公动物健康状况相关的脉搏特征包括脉搏频率和脉搏形态,对脉搏频率和脉搏形态进行异常处理分析后,生成脉搏节律失常指数和脉搏波幅不稳定指数;
10、基于异常处理分析后生成的脉搏节律失常指数和脉搏波幅不稳定指数建立脉搏异常识别模型,生成健康隐患评估系数,通过健康隐患评估系数对种母动物及种公动物的健康进行智能化评估;
11、将基于脉搏异常识别模型生成的健康隐患评估系数与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值进行比对分析,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物。
12、优选的,脉搏节律失常指数获取的逻辑如下:
13、在每个时段下,将采集到的种母动物及种公动物脉搏频率信息按时间顺序排列形成时间序列数据,用函数x(t)表示,其中t表示时间;
14、对脉搏频率时间序列x(t)进行离散傅里叶变换,将其转换到频率域,离散傅里叶变换的公式为:式中,x(f)是频率f处的复数表示,n是时间序列的长度,x(t)是在时间t处的采样值;
15、计算离散傅里叶变换结果的模的平方,得到频率域的功率谱密度,用于表示在不同频率下信号的能量分布,功率谱密度的公式为:s(f)=|x(f)|2,|x(f)|表示脉搏频率时间序列x(t)进行离散傅里叶变换的模,s(f)表示频率f处的功率谱密度;
16、对功率谱密度进行异常检测,识别出在频率域中具有异常能量分布的频率成分,其中,识别出在频率域中具有异常能量分布的频率成分具体为:
17、将频率成分的功率谱密度与预先设定的功率谱密度参考阈值进行比对分析,若功率谱密度大于功率谱密度参考阈值,则将该频率标记为异常频率;
18、计算脉搏节律失常指数,计算的表达式为:其中,f异常是异常能量分布的频率成分集合,f是所有频率成分的集合,rhyα表示脉搏节律失常指数。
19、优选的,脉搏波幅不稳定指数获取的逻辑如下:
20、在每个时段下,获取种母动物及种公动物的脉搏形态信息,并将其表示为时间序列数据x={x1,x2,x3,…,xn},其中n是时间序列的长度;
21、选择一个基准脉搏波形y={y1,y2,y3,…,yn};
22、使用余弦相似度公式计算基准脉搏波形y与每个时段内的脉搏形态x之间的相似度,余弦相似度公式为:其中,xi和yi分别表示脉搏形态x和基准脉搏波形y在第i个时刻的振幅值;
23、计算脉搏波幅不稳定指数,计算的表达式为:waveβ=cos·ecos+1,式中,waveβ表示脉搏波幅不稳定指数。
24、优选的,将基于脉搏异常识别模型生成的健康隐患评估系数与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值进行比对分析,若健康隐患评估系数大于等于健康隐患评估系数参考阈值,则将对应的种母动物及种公动物进行标记,表明该种母动物及种公动物存在健康隐患。
25、优选的,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物后,即对于被标记的种母动物及种公动物,继续获取种母动物及种公动物脉搏特征监控时生成的若干个健康隐患评估系数建立分析集合,将分析集合内的健康隐患评估系数与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值进行比对分析后,将大于健康隐患评估系数参考阈值的健康隐患评估系数重新标定为ξhalv,通过健康隐患评估系数ξhalv和健康隐患评估系数参考阈值计算出综合健康隐患系数,计算的表达式为:式中,ξ综合表示综合健康隐患系数,m表示分析集合内大于健康隐患评估系数参考阈值的健康隐患评估系数的总数,m表示分析集合内的健康隐患评估系数的总数。
26、优选的,将综合健康隐患系数与预先设定的综合健康隐患系数参考阈值进行比对分析,若综合健康隐患系数小于综合健康隐患系数参考阈值,则将被标记的种母动物及种公动物筛出,此部分种母动物及种公动物被认定为因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物,若综合健康隐患系数大于等于综合健康隐患系数参考阈值,则将种母动物及种公动物的标记保留,此部分种母动物及种公动物被初步认定为不是因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物。
27、优选的,对初步判断不存在生理反应的种母动物及种公动物拉长监控时长,此时可以选择从每天的时间中随机选取一个时段,此时可有效地避免种母动物及种公动物一天内持续存在生理反应,从每天的时间中随机选取一个时段,可有效地避免该情况,收集对应时段的健康隐患评估系数建立分析集合,通过分析集合内的健康隐患评估系数计算健康隐患评估系数均值和健康隐患评估系数标准差。
28、优选的,将健康隐患评估系数均值和健康隐患评估系数标准差分别与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值和标准差参考阈值进行比对分析,若满足健康隐患评估系数均值小于健康隐患评估系数参考阈值且健康隐患评估系数标准差小于标准差参考阈值,则将被标记的种母动物及种公动物筛出,此部分种母动物及种公动物进一步被认定为因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物,若不满足健康隐患评估系数均值小于健康隐患评估系数参考阈值且健康隐患评估系数标准差小于标准差参考阈值,则将种母动物及种公动物的标记保留,此部分种母动物及种公动物被进一步认定为不是因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物。
29、一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选系统,包括以下步骤:
30、脉搏数据采集模块,对种母动物及种公动物的脉搏数据进行采集,并对采集的脉搏数据进行预处理;
31、异常识别模块,在脉搏数据采集后,利用数字化技术对脉搏特征进行提取和异常分析处理,基于异常分析处理后脉搏特征建立脉搏异常识别模型,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物;
32、初步筛分模块,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物后,对种母动物及种公动物的脉搏特征继续进行实时监控,初步判断存在健康隐患的种母动物及种公动物是否存在生理反应的影响,将存在生理反应影响的种母动物及种公动物筛出;
33、深度筛分模块,对初步判断不存在生理反应的种母动物及种公动物拉长监控时长,再次筛出存在生理反应影响的种母动物及种公动物,确保存在生理反应影响的种母动物及种公动物被错误地认定为不达标的种母动物及种公动物。
34、在上述技术方案中,本发明提供的技术效果和优点:
35、本发明通过将种母动物及种公动物育种筛选过程划分为若干个相同时段,并对每个时段内的脉搏数据进行细致的分析和评估,能够更准确地捕捉到种母动物及种公动物的健康状况和生理变化,此外,通过对脉搏频率和脉搏形态进行综合分析,并生成脉搏节律失常指数和脉搏波幅不稳定指数,进而建立脉搏异常识别模型,可以有效地识别出真正存在健康隐患的种母动物及种公动物。
36、本发明通过对标记为存在健康隐患的种母动物及种公动物进行持续的脉搏特征监控和再评估,特别是通过建立健康隐患评估系数的分析集合,以及基于时间随机选取的监控策略,能有效地识别出因短期生理反应而临时出现健康问题标记的种母动物及种公动物。这种动态监控和实时调整的方法大大减少了因生理反应造成的误判,保证了健康但因临时情况受到影响的种母动物及种公动物不被错误淘汰,同时确保了真正存在健康问题的种母动物及种公动物能被准确识别和筛选出,这不仅增强了育种筛选过程的科学性和合理性,也为种母动物及种公动物的健康管理提供了更为精准的数据支持和决策依据。
1.一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,基于分析处理后脉搏特征建立脉搏体质识别模型,识别出体质优良以及存在健康隐患的种母动物及种公动物;具体步骤如下:
3.根据权利要求2所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,脉搏节律失常指数获取的逻辑如下:
4.根据权利要求3所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,脉搏波幅不稳定指数获取的逻辑如下:
5.根据权利要求3所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,将基于脉搏异常识别模型生成的健康隐患评估系数与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值进行比对分析,若健康隐患评估系数大于等于健康隐患评估系数参考阈值,则将对应的种母动物及种公动物进行标记,表明该种母动物及种公动物存在健康隐患。
6.根据权利要求1所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,识别出存在健康隐患的种母动物及种公动物后,即对于被标记的种母动物及种公动物,继续获取种母动物及种公动物脉搏特征监控时生成的若干个健康隐患评估系数建立分析集合,将分析集合内的健康隐患评估系数与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值进行比对分析后,将大于健康隐患评估系数参考阈值的健康隐患评估系数重新标定为ξhalv,通过健康隐患评估系数ξhalv和健康隐患评估系数参考阈值计算出综合健康隐患系数,计算的表达式为:式中,ξ综合表示综合健康隐患系数,m表示分析集合内大于健康隐患评估系数参考阈值的健康隐患评估系数的总数,m表示分析集合内的健康隐患评估系数的总数。
7.根据权利要求6所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,将综合健康隐患系数与预先设定的综合健康隐患系数参考阈值进行比对分析,若综合健康隐患系数小于综合健康隐患系数参考阈值,则将被标记的种母动物及种公动物筛出,此部分种母动物及种公动物被认定为因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物,若综合健康隐患系数大于等于综合健康隐患系数参考阈值,则将种母动物及种公动物的标记保留,此部分种母动物及种公动物被初步认定为不是因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物。
8.根据权利要求7所述的一种基于数字脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,对初步判断不存在生理反应的种母动物及种公动物拉长监控时长,从每天的时间中随机选取一个时段,收集对应时段的健康隐患评估系数建立分析集合,通过分析集合内的健康隐患评估系数计算健康隐患评估系数均值和健康隐患评估系数标准差。
9.根据权利要求8所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,将健康隐患评估系数均值和健康隐患评估系数标准差分别与预先设定的健康隐患评估系数参考阈值和标准差参考阈值进行比对分析,若满足健康隐患评估系数均值小于健康隐患评估系数参考阈值且健康隐患评估系数标准差小于标准差参考阈值,则将被标记的种母动物及种公动物筛出,此部分种母动物及种公动物进一步被认定为因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物,若不满足健康隐患评估系数均值小于健康隐患评估系数参考阈值且健康隐患评估系数标准差小于标准差参考阈值,则将种母动物及种公动物的标记保留,此部分种母动物及种公动物被进一步认定为不是因生理反应而被判定为健康隐患的种母动物及种公动物。
10.一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选系统,用于实现上述权利要求1-9中任意一项所述的一种基于数字中医脉诊的动物育种筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:
