Information technologies and computer sciences

Neural Network Approach to Medical Express Diagnostics

Authors

T. B. Martyniuk
Vinnytsia National Technical University ROR
Ya. V. Zapetruk
Vinnytsia National Technical University ROR

Keywords

medical diagnostic neural network discriminant analysis

Abstract

Modern computerized medical diagnostics systems effectively solve complex and important problems in the field of medicine, including diagnosing diseases, monitoring patients, predicting treatment outcomes, supporting decision-making about diagnosing and treating patients. This is due to their ability to instantly analyze and summarize many factors in the process of diagnosing biomedical data. The use of neural network technologies in medical expert systems, in particular for express diagnostics, can significantly improve this process. Neural networks enable data mining, information retrieval, recognition (classification) of objects (symptoms) and visualization of the obtained results. In this work, the features of the neural network approach to medical express diagnostics are analyzed. The analysis of biomedical diagnostics methods and means showed the relevance and perspective of the use of neural network technologies. The neural network classifier based on the advanced Hamming network with the formation of discriminant functions is proposed. It allows to perform express diagnostics on a set of defined symptoms with the use of the generated in the learning the memory of weights for specific diseases. A single yk signal indicates the disease at k-number when the output layer of the neural network classifier is triggered. Therefore, the formation of the binary output signal Y = {yi} in the proposed neural network classifier provides the ability to visualize the result of diagnosis with using of LEDs. The hardware implementation of the proposed neural network classifier, along with software support, will significantly speed up the process of diagnosing biomedical data using neural network express diagnostics systems.

619 331

How to Cite

[1]
“Neural Network Approach to Medical Express Diagnostics”, Вісник ВПІ, no. 6, pp. 37–44, Dec. 2019, doi: 10.31649/1997-9266-2019-147-6-37-44.

Author Biographies

T. B. Martyniuk, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Eng.), Professor, Professor of the Chair of Laser And Optoelectronic Technigue

Ya. V. Zapetruk, Vinnytsia National Technical University

Student of the Department of Automation and Computer Systems

References

О. З. Готра, В. Вуйцик і В. В. Григор’єв, Експертні системи. Львів, Україна: Ліга-Прес, 2006.
Медицинская диагностика. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://guruginka.ru/zdorov-ja/zdorovi poradi/14089-medichna-diagnostika-diagnostika-zdorov-ja-sistemi.html. Дата обращения: май. 20, 2019.
П. Джексон, Введение в экспертные системы. Москва, Россия: Вильямс, 2001.
Методи класифікації інформації. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://helpstudenty.at.ua/publ/katalog_dlja_studenta/informacionnye_sistemy/metodi_klasifikaciji_informaciji/25-1-0-741. Дата звертання: Трав. 20, 2019.
С. М. Злепко, О. Л. Лаугс, К. С. Навроцька і С. В. Тимчик, «Автоматизований медичний комплекс для оцінювання здоров’я студентів», Патент України А61В 5/00. № 101608 МПК(2008), 25.09.2015.
В. И. Юнкеров и С. Е. Григорьев, Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований. СПб, Россия: ВМедА, 2002.
Применение искусственных нейронных сетей для прогнозирования в хирургии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.medicum.nnov.ru/nmj/2003/1/26.php. Дата обращения: май, 24, 2019.
Алгоритм построения экспертных систем на нейронных сетях. [Электронный ресурс]. Режим доступа: ttp://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2009_0102/pdf /001garkol.pdf. Дата обращения: май, 25, 2019.
Р. М. Рангаян, Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход. Москва, Россия: ФИЗМАТЛИТ, 2007.
С. Осовский, Нейронные сети для обработки информации. Москва, Россия: Финансы и статистика, 2002.
Р. Каллан, Основные концепции нейронных сетей. Москва, Россия: Вильямс, 2003.
Использование нейроннных сетей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.neuroproject.ru/articles_dak_nn.php. Дата обращения: май, 29, 2019.
Нейронный классификатор. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.chat.ru/~neurocomp.html. Дата обращения: Июнь, 3, 2019.
Нейронные сети в кардиологии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.icm.ru/~masich/win/lexion/neyro/medicine.html. Дата обращения: Июнь. 3, 2019.
Т. Б. Мартинюк, А. В. Медвідь і Л. М. Куперштейн, «Класифікатор», Патент України G06G 7/00. № 76519 МПК(2008), 10.01.2013.
Т. Б. Мартинюк, і Я. В. Запетрук, «Класифікатор» Патент України G06G 7/00. №133874 МПК(2008), 25.04.2019.
Лінійка світлодіодів. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://arduino.ua/prod1624-poloska-s-8-rgb-svetodiodami . Дата звертання: Квіт. 15, 2018.
Т. Б. Мартинюк, і Я. В. Запетрук, «Реалізаційні моделі базових вузлів нейромережевого класифікатора», на Шостій міжнар. наук.-техн. конф. Оптоелектронні інформаційні технології «Фотоніка ОДС - 2018», Вінниця, 2018, с. 27.
Т. Б. Мартинюк і А. В. Маслій, «Аналіз обчислювального процесу в нейромережевому класифікаторі», Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 3 (Ф), с. 55-60, 2017.
Т. Б. Мартинюк, А. Г. Буда, А. С. Біляєва, і Я. В.Запетрук, «Пристрій для моделювання нейрона,» Патент України G06G 7/00. №12554 МПК(2008), 10.05.2018.
В. Б. Стешенко, ПЛИС фирмы Altera: элементная база, система проектирования и языки описания аппаратуры. Москва, Россия: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002.

Most read articles by the same author(s)

<< < 1 2