Интеллектуальная поддержка процесса диагностики хронических диффузных поражений печени на основе многомерного статистического и сетевого моделирования

• Автор: Мешкова, Таисия Александровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИАГНОСТИКИ ХРОНИЧЕСКИХ ДИФФУЗНЫХ ПОРАЖЕНИЙ ПЕЧЕНИ

1.1. Обзор современного состояния проблемы хронических заболеваний печени

1.2. Характеристика информативности методов диагностики хронических диффузных поражений печени

1.3. Применение экспертных систем в обеспечении процесса диагностики.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. АНАЛИЗ КЛИНИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ПОСТАНОВКОЙ ДИАГНОЗА ХДПП.

2.1. Анализ клинических признаков хронических диффузных поражений печени

2.2. Моделирования процесса управления постановкой диагноза заболеваний печени на основе сетей Петри

Выводы второй главы

3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ МНОГОВАРИАНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ХРОНИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПЕЧЕНИ
3.1. Статистическое моделирование диагностики заболеваний печени
3.2. Оценка состояния больных хроническими заболеваниями печени на основе дерева решений.
3.3. Разработка модели постановки диагноза хронических поражений
печени на базе многослойного персептрона.
Выводы третьей главы.
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКСПЕРНОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ
ПРОЦЕССА ДИАГНОСТИКИ ХДПП
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедры «Системный анализ и управление в медицинских системах» Воронежского государственного технического университета. Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: Всероссийской конференции "Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах" (Воронеж, , ), Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, , ), научно-методических семинарах кафедры системного анализа и управления в медицинских системах Воронежского государственного технического университета (Воронеж, -). Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 9 наименований, приложения. Основная часть работы изложена на 5 страницах, содержит рисунков, 8 таблиц. Первая глава посвящена обзору современного состояния проблемы хронических диффузных поражений печени, а также особенностям методов диагностики с целью выявления путей повышения эффективности этого процесса. В качестве основного инструментального метода рассматривается ультразвуковое исследование по причине его доступности, высокоинформа-тивности, неинвазивности и отсутствия лучевых нагрузок. Проводится обоснование применения экспертных систем в обеспечении процесса диагностики хронических диффузных поражений печени, рассматриваются способы представления знаний. На основании проведенного анализа определяются цель и задачи исследования. Во второй главе проводится анализ классификационных признаков хронических поражений печени, представленных клиническими симптомами, данными лабораторных анализов и УЗИ, целью которого является выявление наиболее значимых показателей, используемых далее для построения прогностических моделей. Исследование производится на базе архивной информации ВОКБ №1 за - гг. Результатом анализа является вывод о малоспецифичности и слабовы-раженности клинической симптоматики хронических диффузных поражений печени, в связи с чем в процессе диагностики необходимо акцентировать внимание на данных лабораторных и инструментальных исследований. На следующем шаге исследования предлагается сетевая модель, при помощи которой возможно формирование плана диагностических мероприятий. Моделирование процесса управления постановкой диагноза заболеваний печени реализуется на основе сети Петри, которая позволяет проводить формирование функциональной модели системы диагностики, отслеживать ее текущее состояние, приводить различные варианты управления путем имитации. В третьей главе обосновывается применение различных методов и алгоритмов для поддержки принятия решений дифференциальной диагностики хронических диффузных поражений печени. Показывается, что построение прогностических моделей целесообразно производить на основе методов экспертных оценок, статистического моделирования, «деревьев решений» и аппарата нейросетей. Результаты классификации больных с ХДПП на основе алгоритмического иерархического кластерного анализа позволяют выделить заболевания печени в отдельные группы в зависимости от входных параметров. По результатам классификации проводится дискриминантный анализ. Достоверность постановки диагноза на основе дискриминантных функций составляет , 6 %, что характеризует высокие интерполяционные свойства полученных моделей. Разработаны прогностические модели принадлежности векторов наблюдений к одному из исследуемых классов ХДПП на основе метода «деревьев решений», позволяющие также оценить значимость предикторных переменных и выделить наиболее информативные для снижения размерности признакового пространства. Достоверность постановки диагноза на тестовом множестве составляет ,1%. Преимущество «деревьев решений» состоит в том, что они идеально приспособлены для графического представления результатов, и поэтому сделанные на их основе выводы гораздо легче интерпретировать, чем, если бы они были представлены только в числовой форме.