Алгоритмы классификации заболеваний парных органов на основе нейросетей и нечетких множеств
Автор: Зенович Андрей Васильевич, Гребнев Виталий Игоревич, Примаченко Филипп Германович
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Моделирование, информатика и управление
Статья в выпуске: 6 (43), 2017 года.
Бесплатный доступ
Предложены два алгоритма диагностики заболеваний парных органов методом микроволновой термометрии: на основе нейросетей и на базе аппарата нечетких множеств. При построении нейросетевого алгоритма рассматривается новая модификация архитектуры нейросетей, заключающаяся в автоматическом добавлении нейронов на выходной слой в процессе обучения нейросети. Проводились вычислительные эксперименты по диагностике варикозных заболеваний ног и заболеваний молочных желез. Эти эксперименты показали, что данная модификация улучшает эффективность алгоритма на 10-12 %. Алгоритм диагностики на основе нечетких множеств по признакам диагностики строит нечеткие множества, после чего диагноз ставится методом, аналогичным методу некомпенсаторного агрегирования. Также проводилось тестирование алгоритма на варикозных заболеваниях и на заболеваниях молочных желез.
Интеллектуальный анализ данных, микроволновая радиотермометрия, консультативные интеллектуальные системы, маммология, флебология
Короткий адрес: https://sciup.org/14969055
IDR: 14969055 | УДК: 618.19+004.021 | DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2017.6.3
Algorithms for the classification of diseases of paired organs on the basis of neural networks and fuzzy sets
In this paper we introduce two algorithms for diagnosing diseases of paired organs by the method of combined radio thermometry. The first one is based on neural networks and the second one is based on the apparatus of fuzzy sets. We consider a new modification of the neural network architecture for constructing the neural network algorithm, which involves the automatic addition of neurons to the output layer during the learning of the neural network. Computational experiments were carried out to diagnose varicose leg diseases and breast diseases. These experiments showed that this modification improves the efficiency of the algorithm by 10-12 %. The diagnostic algorithm based on fuzzy sets on the grounds of diagnosis builds fuzzy sets, after which the diagnosis is set by a method analogous to the method of non-compensatory aggregation. Besides, the algorithm was tested for varicose diseases and breast diseases.
Список литературы Алгоритмы классификации заболеваний парных органов на основе нейросетей и нечетких множеств
- Алгоритмы принятия решений в консультативной интеллектуальной системе диагностики молочных желез/А. В. Зенович, В. А. Глазунов, А. С. Опарин, Ф. Г. Примаченко//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2016. -№ 6 (31). -C. 129-142.
- Алескеров, Ф. Т. Пороговое агрегирование трехградационных ранжировок/Ф. Т. Алескеров, Д. А. Юзбашев, В. И. Якуба//Автоматика и телемеханика. -2007. -№ 1. -C. 147-152.
- Веденяпин, Д. А. Об одной нейросетевой модели диагностики венозных заболеваний/Д. А. Веденяпин, А. Г. Лосев//Управление большими системами. -2012. -№ 39. -C. 219-229.
- Веснин, С. Г. Современная микроволновая радиотермометрия молочных желез/С. Г. Веснин, А. М. Каплан, Р. С. Авакян//Медицинский альманах. -2008. -№ 3. -C. 82-87.
- Изучение надежности комбинированной термографии как метода диагностики состояния вен нижних конечностей/Т. В. Замечник, Н. С. Овчаренко, С. И. Ларин, А. Г. Лосев//Флебология. -2010. -Т. 3, № 4. -C. 23-26.
- Кобринский, Б. А. Консультативные интеллектуальные медицинские системы: классификация, принципы построения, эффективность/Б. А. Кобринский//Врач и информационные технологии. -2008. -№ 2. -C. 38-47.
- Лосев, А. Г. Интеллектуальный анализ данных микроволновой радиотермометрии в диагностике рака молочной железы/А. Г. Лосев, В. В. Левшинский//Математическая физика и компьютерное моделирование. -2017. -№ 5. -C. 49-62.
- Лосев, А. Г. Интеллектуальный анализ термометрических данных в диагностике молочных желез/А. Г. Лосев, В. В. Левшинский//Управление большими системами. -2017. -Вып. 70. -C. 113-135.
- Лосев, А. Г. О взаимосвязи некоторых признаков РТМ-диагностики заболеваний молочных желез/А. Г. Лосев, Е. А. Мазепа, Х. М. Сулейманова//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2015. -№ 4 (29). -C. 35-44.
- Лосев, А. Г. О некоторых характерных признаках в диагностике патологии молочных желез по данным микроволновой радиотермометрии/А. Г. Лосев, Е. А. Мазепа, Т. В. Замечник//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 6. -Article ID: 16587.
- О некоторых характерных признаках в диагностике заболеваний нижних конечностей методом комбинированной термографии/Е. В. Анисимова, Т. В. Замечник, А. Г. Лосев, Е. А. Мазепа//Вестник новых медицинских технологий. -2011. -№ 18 (2). -C. 329-330.
- Проблемы измерения и моделирования тепловых и радиационных полей в биотканях: анализ данных микроволновой радиотермометрии/А. Г. Лосев, А. В. Хоперсков, А. С. Астахов, Х. М. Сулейманова//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. -2015. -№ 6 (31). -C. 31-71.
- Способ комбинированной термометрии и математические модели вероятностной диагностики заболеваний вен нижних конечностей/Т. В. Замечник, С. И. Ларин, А. Г. Лосев, Н. С. Овчаренко//Вестник новых медицинских технологий. -2009. -Т. 16, № 4. -C. 14-16.
- Ясницкий, Л. Н. Введение в искусственный интеллект: учеб. пособие для студентов вузов/Л. Н. Ясницкий. -М.: Academia, 2005. -176 c.
