Біотехнічна система призначення лікарських препаратів в дерматології

Ключові слова: біотехнічна система, лікарський препарат, терапевтичний комплекс, штучна нейронна мережа, алгоритм навчання, експертна оцінка, багатокритеріальне порівняння.

АННОТАЦИЯ

Поворознюк О.А. Биотехническая система назначения лекарственных препаратов в дерматологии. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 - биологические и медицинские приборы и системы. Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Харьков, 2010.

Работа посвящена решению актуальной научно-технической задачи - разработке биотехнической системы формирования терапевтических комплексов лекарственных препаратов в дерматологии, в которой учитываются развернутые диагнозы и индивидуальные особенности пациентов, несовместимость препаратов, многокритериальное сравнение препаратов-аналогов, и статистику управленческих решений с целью повышения эффективности процесса реабилитации пациентов в условиях медикаментозного лечения.

Эта задача решается посредством разработанных и исследованных в диссертации теоретических основ и информационных технологий метода формирования комплексов лекарственных препаратов.

На основании проведенного системного анализа существующих методов обработки информации в информационно-поисковых системах лекарственных препаратов, обосновано применение дискретной ИНС адаптивной резонансной теории с использованием метода МАИ, позволяющего формировать экспертные оценки препаратов-аналогов, что позволило сформулировать цель работы и задачи исследования.

Формализована задача формирования комплекса лекарственных препаратов как задача покрытия множества необходимых терапевтических действий с учетом ограничений на совместимость и индивидуальную переносимость препаратов при многокритериальном сравнении препаратов-аналогов, что позволило формализовать этапы информационной поддержки ЛПР в лечебно-диагностическом процессе реабилитации пациента.

Разработан метод формирования терапевтического комплекса на основе искусственной нейронной сети с многокритериальной оценкой препаратов-аналогов по методу анализа иерархий на этапе обучения, и учета статистики управленческих решений при самообучении, который учитывает развернутый диагноз и индивидуальные особенности пациента, что в конечном итоге повышает эффективность процесса реабилитации пациента.

Разработана обобщенная структурная схема биотехнической системы поддержки принятия решений при назначении комплексов лекарственных препаратов в дерматологии, которая обеспечивает ведение БД препаратов и БД пациентов, формирование БЗ, формирование комплекса лекарственных препаратов, верификацию управленческих решений и реализует режим самообучения системы при накоплении статистики управленческих решений.

Разработана структура искусственной нейронной сети для задачи формирования терапевтических комплексов лекарственных препаратов, которая, в отличие от классической искусственной нейронной сети, позволяет определять несколько допустимых решений (если они существуют) и выполнять выбор наилучшего решения в смысле заданного критерия. Для этого к классической архитектуре дискретной нейронной сети AРT добавлен слой регистрирующих нейронов, который формирует множество решений.

На основе анализа известных алгоритмов обучения искусственных нейронных сетей разработаны алгоритмы обучения и функционирования разработанной нейронной сети в задаче формирования терапевтических комплексов: начальное обучение сети при учете многокритериального экспертного сравнения препаратов-аналогов и текущая коррекция весов (самообучение сети с учителем) при учете статистики управленческих решений врача, как лица принимающего решения.

Выполнено исследование и классификацию ошибок, допускаемых пользователями при вводе с клавиатуры информации на русском языке, разработаны критерии близости текстовых строк на основе упомянутых выше исследований и разработан метод ассоциативного поиска текстовой информации при обработке медико-биологических данных, и на его основе разработан интеллектуальный интерфейс системы поддержки принятия решений при формировании терапевтического комплекса.

Разработана информационная модель, структура базы данных и базы знаний, а также алгоритмическое и программное обеспечение биотехнической системы и выполнена ее тестовая проверка на реальных медицинских данных, которая подтвердила эффективность работы системы.

Ключевые слова: биотехническая система, лекарственный препарат, терапевтических комплекс, искусственная нейронная сеть, алгоритм обучения, экспертная оценка, многокритериальное сравнение.

SUMMARY

Povoroznyuk O.A. Biotechnical system of prescribing medical preparates in dermatology. manuscript.

The dissertation for scientific degree candidate of technical sciences on speciality 05.11.17 - biological and medical devices and systems. The Kharkiv National University of Radioelectronics, Kharkiv, 2010.

The work is devoted to solving an actual scientific and technical task - development of biotechnical system of therapeutic medical complexes in dermatology, which takes into consideration comprehensive diagnoses and patients' individual features, incompatibility of medicine, multicriterial comparison of analogous preparates and statistics of managerial decisions for the purpose of increasing the effeciency of medicamental rehabilitation of patients. The work formalizes the task and develops the way to form therapeutic complexes on the basis of artificial neural network, which forms the set of possible decisions and the selection of the best relatively specified criteria, as well as the algorithm of its upgrading and functioning, which takes into consideration the expert appraisal while comparing the analogous preparates and the statistics of managerial decisions. We have developed the structure as well as the date, algorithmic and software support of the biotechnical system and given it a test verification.

Keywords: biotechnical system, medical preparate, therapeutic complex, artificial neural network, upgrading algorithm, expert appraisal, multicriterial comparison.

Размещено на Allbest.ru