Использование искусственного интеллекта для медицинской диагностики с помощью реализации экспертной системы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Развитие современных биомедицинских технологий позволяет обеспечить врача колоссальным объемом информации о состоянии организма пациента. Однако возможность использования этих данных для медицинской диагностики в полной мере пока видится только в качестве отдаленной перспективы. Причина этого — ограниченные возможности мозга человека в оценке и интерпретации таких массивов данных. Решение проблемы видится в широком внедрении в медицину искусственного интеллекта и экспертных систем. В настоящее время в качестве способа реализации искусственного интеллекта практически всеми авторами рассматриваются различные варианты построения искусственных нейронных сетей. Этот подход, восходящий к фундаментальной теореме А.Н. Колмогорова, работам В.И. Арнольда и Хехт-Нильсена, демонстрирует прекрасные возможности в ряде задач распознания образов, сводящихся к выявлению скрытых деталей на фоне шумов входной информации. Значительно реже упоминается такой метод моделирования формального мышления, как экспертные системы, возникший в 1960-е гг., а потом ушедший в тень. С момента зарождения кибернетики разработчики компьютерных программ пытались воспроизвести механизм мышления человека, т. е. ставилась задача научить компьютер «думать». Первые известные результаты в области создания и использования интеллектуальных систем принесли работы Норберта Винера и Г.С. Альтшуллера. При этом создание интеллектуальных систем сводилось к разработке программ, решающих задачи с помощью разнообразных эвристических методов, основанных на свойстве человеческого мышления обобщать.

Об авторах

Богдан Николаевич Котив

Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmeda-nio@mil.ru

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Аркадьевич Будько

Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации

Email: beerd@inbox.ru

кандидат технических наук

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Альбертович Иванов

Общество с ограниченной ответственностью «ФармПатент»

Email: iia3@yandex.ru

кандидат медицинских наук

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Усяславович Тросько

Акционерное общество «РТ ЛАБС»

Email: troskoigor@gmail.com

ведущий инженер

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Колмогоров А.Н. О представлении непрерывных функций нескольких переменных суперпозициями непрерывных функций меньшего числа переменных // Известия АН СССР. 1956. № 2 (108). С. 179–182.
  2. Арнольд В.И. О функции трех переменных // Известия АН СССР. 1957. № 9 (114). С. 679–681.
  3. Hecht-Nielsen R. Kolmogorov’s Mapping Neural Network Existence Theorem. R Hecht-Nielsen. IEEE First Annual Int. Conf. on Neural Netwoks, San Diego. 1987. Vol. 3, P. 11–13.
  4. Круглов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. 2-е изд., стереотип. М.: Горячая линия-Телеком, 2002. 382 с.
  5. Винер Н. Кибернетика. М.: Наука, 1983. 344 с.
  6. Альтшуллер Г.С., и др. Поиск новых идей: от озарения к технологии. Кишинев: Картя молдовеняскэ, 1989. 111 с.
  7. Экспертные системы. Принципы работы и примеры / под ред. Р. Форсайта. М.: Радио и связь, 1987. 111 с.
  8. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб.: Питер, 2000. 384 с.
  9. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. М.: Мир, 1989. 388 с.
  10. Джексон П., Питер П. Введение в экспертные системы. М.: Вильямс, 2001. 393 с.
  11. Представление и использование знаний / Под ред. Х. Уэно, М. Исидзука. М.: Мир, 1989. 220 с.
  12. Казанцев А.П., Зубик Т.М. Дифференциальная диагностика инфекционных болезней. М.: МИА, 1999. 482 с.
  13. Lezhenko A. On the Methods of Formalization of the Information Treads and Data Processing in Integrated Information and Telecommunication Technologies. 8th Multi-Conference on Systemic, Cybernetics and Informatics (SCI 2004). Orlando, Florida, USA, 2004. P. 180–185.
  14. Mizumoto M., Gupta M.M., Ragade R.K., Yage R.R. Some methods of fuzzy reasoning. Advances in Fuzzy Set Theory Applications. North-Holland, Amsterdam, 1979. P. 253–283.
  15. Kumar A. Dr. Sanjay Kumar Study and Analysis of MYCIN expert system // International Journal of Engineering and Computer Sience. 2015. Vol. 4, No. 10. P. 14861–14865.
  16. Buchanan B.G., Shortliffe E.H. Rule-based Expert Systems: The МYСIN Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project. Addison-Wesley. Reading, MA, 1984.
  17. Амбалов Ю.М. Алгоритм проведения дифференциальной диагностики // Успехи современного естествознания. 2003. № 8. С. 34–34.
  18. Серобабов А.С., и др. Разработка экспертной системы ранней диагностики заболеваний: программные средства первичной обработки и выявление зависимостей // Омский научный вестник. 2018. № 4 (160). С. 179–184.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1.Обобщенная структура экспертной системы

Скачать (91KB)
3. Рис. 2.Пример семантической сети

Скачать (61KB)

© Котив Б.Н., Будько И.А., Иванов И.А., Тросько И.У., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».