Применение моделей нечеткой математики для решения задач медицинской диагностики

Автор: Гермашев Илья Васильевич, Дубовская Виктория Игоревна

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Моделирование, информатика и управление

Статья в выпуске: 4 т.24, 2021 года.

Бесплатный доступ

Теория нечетких множеств и нечеткая логика являются весьма перспективным аппаратом для разработки основанных на знаниях систем в медицине для таких задач, как интерпретация наборов медицинских результатов, дифференциация синдромов, диагностика различных заболеваний, выбор оптимальной тактики лечения, а также мониторинг пациентов в режиме реального времени. Нечеткая логика в некотором смысле подобна системе человеческого мышления и, следовательно, может справиться с неопределенностями и неточностями, обнаруженными специалистом в ходе работы с пациентом и постановки медицинского диагноза. Анализ современной медицинской практики и литературных источников показывает преимущества использования методов нечеткого анализа данных. В данной работе представлен обзор различных исследований в области заболеваний сердечно-сосудистой системы, холеры, опухолей головного мозга, легких и др. Успешное использование различных систем нечеткой логики и приложений классификации позволяет подчеркнуть преимущества использования методов нечеткой логики при борьбе с заболеваниями, которые требуют методов искусственного интеллекта, машинного обучения для их достаточно надежного обнаружения, и сделать вывод о применимости данного подхода к дифференциальной диагностике и лечению рака молочной железы.

Еще

Медицинская диагностика, нечеткая логика, рак молочных желез, консультативно-диагностические системы, методы машинного обучения

Короткий адрес: https://sciup.org/149139556

IDR: 149139556   |   DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2021.4.4

Список литературы Применение моделей нечеткой математики для решения задач медицинской диагностики

  • Башлыков, И. А. Использование методов нечеткой логики принятия решений для прогнозирования и диагностики язвенной болезни желудка / И. А. Башлыков, В. В. Буняев, B. Н. Гадалов // Вестник новых медицинских технологий. — 2006. — Т. 13, № 2. — C. 10—12.
  • Вайсблат, А. В. Использование микроволновой радиотермометрии в диагностике рака молочной железы / А. В. Вайсблат, В. Г. Веснин, М. А. Конкин. — Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://www.resltd.ru/rus/literature/cancer.htm. — Загл. с экрана.
  • Веснин, С. Г. Современная микроволновая радиотермометрия молочных желез / С. Г. Веснин, А. М. Каплан, Р. С. Авакян // Медицинский альманах. — 2008. — № 3. — С. 82-87.
  • Дубовская, В. И. Нейронные сети и регрессионный анализ в диагностике рака молочной железы / В. И. Дубовская, А. Г. Лосев // Интеллектуальные системы в науке и технике. Искусственный интеллект в решении актуальных социальных и экономических проблем XXI века. — Пермь : Изд-во Перм. гос. ун-та, 2020. — С. 93-99.
  • Зайченко, Ю. П. Применение систем на нечеткой логике к задаче медицинской диагностики / Ю. П. Зайченко, Н. А. Мурга // Вестник национального технического университета Украины «Киевский политехнический университет». — 2008. — № 49. — С. 14-23.
  • Замечник, Т. В. Управляемый классификатор в диагностике рака молочной железы по данным микроволновой радиотермометрии / Т. В. Замечник, А. Г. Лосев, А. Ю. Петренко // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2019. — № 3. — С. 53-67. — 001: https://doi.Org/10.15688/mpcm.jvolsu.2019.3.5.
  • Кобринский, Б. А. К вопросу о формальном отражении образного мышления и интуиции специалиста слабо структурированной предметной области / Б. А. Кобринский // Новости искусственного интеллекта. — 1998. — № 3. — С. 64-76.
  • Кореневский, Н. А. Использование нечеткой логики принятия решений для медицинских экспертных систем / Н. А. Кореневский // Медицинская техника. — 2015. — № 1 (289). — С. 64-76.
  • Лапытов, А. И. Применение нечеткой логики в дифференциальной диагностике стоматологических заболеваний / А. И. Лапытов, С. В. Радченко. — Электронный медицинский журнал. — Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://emm.infomed.su/articles/13-2009-04-10-11-06-36.html. — Загл. с экрана.
  • Лорьер, Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта / Ж.-Л. Лорьер. — М. : Мир, 1991. — 568 ^
  • 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 (342). — С. 16-22. — 001: https://doi.Org/10.15688/mpcm.jvolsu.2017.5.6.
  • Лосев, А. Г. Анализ данных микроволновой радиотермометрии и гипотеза термоасимметрии / А. Г. Лосев, Е. А. Мазепа, Х. М. Сулейманова // Современная наука и инновации. — 2019. — № 1 (25). — С. 63-72.
  • Мазепа, Е. А. Исследование однородности данных РТМ- диагностики по типу датчика / Е. А. Мазепа, В. И. Дубовская // Труды института математики и информационных технологий Волгоградского государственного университета. — Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2019. — С. 24-30.
  • Мазепа, Е. А. Пространство термометрических признаков в задаче диагностики рака молочной железы / Е. А. Мазепа, В. И. Дубовская // Современная наука и инновации. — 2019. — № 4. — С. 39-50.
  • Оразбаев, Б. Б. Экспертные системы для медицинской диагностики с применением методов теории нечетких множеств / Б. Б. Оразбаев. — ИТпортал. — Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://tportal.ru/science/tech/ekspertnye-sistemy-diya-meditsinsko/. — Загл. с экрана.
  • Поворознюк, А. И. Применение нечеткой логики в компьютерных системах медицинской диагностики / А. И. Поворознюк, Е. С. Харченко // Вестник Национального технического университета «Харьковский политехнический институт». Серия: Информатика и моделирование. — 2015. — № 33 (1142). — С. 125-133.
  • Поляков, М. В. Математическое моделирование пространственного распределения радиационного поля в биоткани: определение яркостной температуры для диагностики / М. В. Поляков, А. В. Хоперсков // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. — 2016. — № 5 (36). — C. 73-84.
  • Финн, В. К. Об одном варианте логики аргументации / В. К. Финн // НТИ. Сер. 2. — 1996. — № 5-6. — C. 3-19.
  • Adlassing, K. P. Fuzzy Set Theory in Medical Diagnosis / K. P. Adlassing // 1ЕЕЕ Trans. — 2012. — Vol. SMC-16, № 2. — P. 260-265.
  • Belacel, N. Multicriteria Fuzzy Classification Procedure PROCFTN: Methodology and Medical Application / N. Belacel, M. R. Boulassel // Fuzzy Sets and Systems. — 2004. — № 2 (141). — P. 203-217.
  • Castillo, O. Forecasting of COVID-19 Time Series for Countries in the World Based on a Hybrid Approach Combining the Fractal Dimension and Fuzzy Logic / O. Castillo, P. Melin // Chaos, Solitons & Fractals. — 2020. — № 140. — Article ID: 110242. — DOI: https://doi.org/10.1016/j-.chaos.2020.110242.
  • Di Lascio, L. Medical Differential Diagnosis Through Type-2 Fuzzy Sets. / L. Di Lascio, A. Gisolfi, A. Nappi // Proceedings of IEEE FUZZ Conference. — Reno, NV, 2005. — P. 371-376.
  • Gunes, S. Automated Identification of Diseases Related to Lymph System from Lymphography Data Using Artificial Immune Recognition System with Fuzzy Resource Allocation Mechanism (Fuzzy-AIRS) / S. Gunes, K. Polat // Fuzzy Sets and Systems. — 2006. — Vol. 1, № 4. — P. 253-260.
  • Hwang, C. An Interval Type-2 Fuzzy Spherical Shells Algorithm. / C. Hwang, F.-H. Rhee // Proceedings of IEEE FUZZ Conference. — Budapest, Hungary : IEEE, 2004. — P. 1117-1122. — DOI: 10.1109/FUZZY.2004.1375568.
  • Joly, H. Application of Fuzzy Set Theory to the Evaluation of Cardiac Functions. / H. Joly // MEDINFO '80, Proc. 3rd World Conference on Medical Information. — Tokyo : North Holland Publications, 1980. — Vol. 1. — P. 91-95.
  • Lee, C.-S. A Fuzzy Expert System for Diabetes Decision Support Application / C.-S. Lee, M.-H. Wang // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. — 2011. — Vol. Part B (Cybernetics), № 41(1). — P. 139-153.
  • Mazepa, E. Neural Network Modeling in the Construction of Multiple Nonlinear Regression of RTM-Diagnostic Data. / E. Mazepa, V. Dubovskaya // 2020 2nd International Conference on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA). — Lipetsk, 2020. — P. 439-444.
  • Modern Microwave Thermometry for Breast Cance / S. Vesnin, A. K. Turnbull, J. M. Dixon, I. Gorynin // Journal of Molecular Imaging & Dynamics. — 2017. — Vol. 7, iss. 2. — Article ID: 1000136. — DOI: 10.4172/2155-9937.1000136.
  • Moein, S. Iris Disease Classifying Using Neuro-Fuzzy Medicaldiagnosis Machine / S. Moein, M. H. Saraee, M. Moein // Springer Adv Intell Soft Comput. — 2009. — № 56. — P. 359-368.
  • Phuong, N. H. Fuzzy Logic and its Applications in Medicine / N. H. Phuong, V. Kreinovich // International Journal of Medical Informatics. — 2001. — № 62. — P. 165-173.
  • Polat, K. An Expert System Approach Based on Principal Component Analysisand Adaptive Neuro Fuzzy Inference System to Diagnosis of Diabetes Disease / K. Polat, S. Gunes // Elsevier Digital Signal Process. — 2007. — № 17 (4). — P. 702-710.
  • Rana, M. Design of Expert System for Medical Diagnosis Using Fuzzy Logic / M. Rana, R. R. Sedamkar // Int. J. Sci. Eng. Res. — 2013. — № 4 (6). — P. 2914-2921.
  • Sakaguchi, S. Development of an Early Diagnostic System Using Fuzzy Theory for Postoperative Infections in Patients with Gastric Cancer / S. Sakaguchi // Digestive Surgery. — 2004. — № 3 (21). — P. 210-214.
  • Sanchez, E. Linguistic Approach in Fuzzy Logic of W.H.O. Classification of Dyslipoproteinemias / E. Sanchez // Fuzzy Set and Theory Recent Development. — 1982. — P. 582-588.
  • Predictive Data Mining for Medical Diagnosis: Anoverview of Heart Disease Prediction / G. Soni, U. Ansari, D. Sharma, S. Soni // Int. J. Comput. Appl. - 2011. - № 17 (8). -P. 43-48.
  • Ten Years of Genetic-Fuzzy System: a Current Framework and New Trends. / O. Cardon, F. Herrera, F. Gamide, F. Haffman, L. Magdalena // Proceeding of Joint 9th IFSA World Congress and 20th NAFIPS International Conference. — Vancouver : North Holland Publications, 2012. — Vol. 39, iss. 3. — P. 2947-2955.
  • Torres, A. Fuzzy Logic in Medicine and Bioinformatics / A. Torres, J. J. Nieto // Journal of Biomedicine and Biotechnology. — 2006. — P. 1-7.
  • Uduak, A. Proposed Fuzzy Framework for Cholera Diagnosis and Monitoring / A. Uduak, M. Mfon // Int. J. Comput. Appl. — 2013. — № 82 (17). — P. 1-10.
  • Wills, K. Combining Categories in Nursing Assessment Using Interval Valued Fuzzy Sets. / K. Wills, R. I. John, S. Lake // Proceedings of 10th Information Processing and Management of Uncertainty in Knowledge Based Systems (IPMU 2004). — Perugia, Italy : Springer, 2004. — P. 139-53.
Еще
Статья научная