Εξαγωγή Χαρακτηριστικών Και Ταξινόμηση Βιολογικών Σημάτων Για Χρήση Στα Συστήματα Υποβοήθησης Της Διάγνωσης

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη και ανάλυση των τεχνικών που χρησιμοποιούνται για την επιλογή των χαρακτηριστικών και την ταξινόμηση των βιοσημάτων, στα συστήματα υποβοήθησης της διάγνωσης. Για να μπορέσουμε να εστιάσουμε στην ουσία της λειτουργίας αυτών των μεθόδων, κρίθηκε σκόπιμο να απλοποιήσουμε λίγο το πρόβλημα και έτσι στην παρούσα μελέτη γίνεται ανάλυση των τεχνικών που εφαρμόζονται μόνο σε μονοδιάστατα βιολογικά σήματα, και πιο συγκεκριμένα στις τρεις σημαντικότερες κατηγορίες τους, δηλαδή στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ), στο ηλεκτρομυογράφημα (ΗΜΓ) και στο ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ). Αρχικά, έγινε μια εισαγωγική, θεωρητική προσέγγιση των εννοιών της αναγνώρισης και ταξινόμησης προτύπων και στη συνέχεια έγινε παρουσίαση των συστημάτων υποστήριξης της διάγνωσης για την κατανόηση της δομής και της λειτουργίας τους, οι οποίες βασίζονται στις προηγούμενες αρχές.Στη συνέχεια της εργασίας έγινε πρώτα μια αναλυτική παρουσίαση των σύγχρονων μεθόδων εξαγωγής χαρακτηριστικών που προτείνονται στη βιβλιογραφία και έπειτα μια παράθεση των αντίστοιχων τεχνικών (αλγορίθμων) ταξινόμησης, με τις οποίες τα βιοσήματα ταξινομούνται στις αντίστοιχες τάξεις. Τα διάφορα ζεύγη μεθόδων που προκύπτουν από το συνδυασμό μιας μεθόδου εξαγωγής με έναν αλγόριθμο ταξινόμησης, είναι φανερό πως θα έχουν διαφορετική απόδοση στην ταξινόμηση των σημάτων. Έτσι, γίνεται φανερή η σημασία της σύγκρισης των τεχνικών αυτών, για την εύρεση του ζεύγους μεθόδων που μπορεί να οδηγήσει σε βέλτιστα αποτελέσματα.Στο τελευταίο μέρος, λοιπόν, της εργασίας μας πραγματοποιείται μια συγκριτική ανάλυση όλων των μεθόδων, τα αποτελέσματα της οποίας παρατίθενται σε συνολικούς πίνακες, με σκοπό την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε μεθόδου, αλλά και την καταλληλότητά της για μελλοντική χρήση σε ιατρικές εφαρμογές τέτοιου είδους.