Please use this identifier to cite or link to this item: http://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/18143
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorΚαρατζά, Παναγιώτα-
dc.date.accessioned2021-11-05T07:56:15Z-
dc.date.available2021-11-05T07:56:15Z-
dc.date.issued2021-11-04-
dc.identifier.urihttp://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/18143-
dc.description.abstractΤο εγκεφαλικό επεισόδιο συνεχίζει να αποτελεί μία σημαντική αιτία νοσηρότητας και θνησι-μότητας σε παγκόσμιο επίπεδο. Περίπου το 85% των εγκεφαλικών επεισοδίων είναι ισχαιμικά από τα οποία τουλάχιστον το 20-30% μπορούν να αποδοθούν στην καρωτιδική νόσο. Καρωτιδική νόσος ονομάζεται η στένωση ή η απόφραξη των καρωτιδικών αρτηριών. Την αιτιολογία της καρωτιδικής νόσου κατά κύριο λόγο και σε ποσοστό 90% αποτελεί η αθηροσκλήρωση, δηλαδή η δημιουργία αθηρωματικής πλάκας στον έσω χιτώνα των αρτηριών. Η κλινική εκδήλωση της καρωτιδικής νόσου μπορεί να είναι είτε συμπτωματική είτε ασυμπτωματική. Πιο συγκεκριμένα στα αρχικά της στάδια η καρωτιδική νόσος είναι ασυμπτωματική, κατά την εξέλιξή της όμως το πρώτο σύμπτωμα μπορεί να είναι ένα εγκεφαλικό ή ένα παροδικό ισχαιμικό επεισόδιο. Προκειμένου να προβλεφθεί έγκαιρα και να αποτραπεί μία τέτοια κατάσταση, διερευνάται, στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, η δημιουργία ερμηνεύσιμων μοντέλων βαθιάς μάθησης, ικανά να κατηγοριοποιήσουν τους ασθενείς ανάλογα με τον τρόπο θεραπείας που θα πρέπει να ακολουθήσουν. Η κατηγοριοποίηση των ασθε-νών γίνεται σε δύο κλάσεις: στην κλάση χαμηλού κινδύνου όπου οι ασθενείς καλούνται να ακολουθήσουν συντηρητική αγωγή και στην κλάση υψηλού κινδύνου όπου οι ασθενείς καλούνται να ακολουθήσουν επεμβατική θεραπεία. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν υπερηχογραφικές απεικονιστικές καταγραφές β-σάρωσης των καρωτιδικών αρτηριών σε διαμήκη τομή καθώς και ένα διάνυσμα 13 διαφορετικών αιματολογικών και δημογραφικών χαρακτηριστικών από 51 ασθενείς με καρωτιδική νόσο. Για τις ανάγκες της εργασίας, αρχικά υλοποιήθηκαν δύο διαφορετικά μοντέλα : ένα απλό νευρωνικό δίκτυο και ένα συνελικτικό νευρωνικό δίκτυο. Το πρώτο μοντέλο δέχεται ως είσοδο τα 13 κλινικά χαρακτηριστικά και το δεύτερο τις απεικονιστικές υπερηχογραφικές καταγραφές. Για την αποτελεσματική διαχεί-ριση της μη ισορροπημένης φύσης του συνόλου δεδομένων επιλέξαμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνική της συλλογικής μάθησης κατά την δημιουργία και των δύο μοντέλων. Στη συνέχεια τα μοντέλα εκπαιδεύτηκαν και αξιολογήθηκαν με τη μέθοδο της διασταυρωμένη επικύρωσης, επιτυγχάνοντας αξιόλογα αποτελέσματα. Κατόπιν, τρεις διαφορετικές μέθοδοι ερμηνευσιμότητας και πιο συγκεκριμένα οι Global Surrogate, Individual Conditional Expectation και Shapley Va-lues χρησιμοποιήθηκαν με σκοπό να ερμηνεύσουν τις προβλέψεις των μοντέλων. Πειραματικά οι μέθοδοι ερμηνευσιμότητας ανέδειξαν πως τα χαρακτηριστικά HDL και LDL χοληστερόλη, τριγλυκερίδια, γλυκόζη αίματος και ουρία επηρεάζουν σε σημαντικό βαθμό τις τελικές προβλέψεις του απλού συλλογικού μοντέλου. Αντίστοιχα, για το συνελικτικό μοντέλο προέκυψε ότι τα εικονοστοιχεία με μικρότερη ενδιάμεση τιμή φωτεινότητας ωθούν το μοντέλο να κατατάξει τον ασθενή με μεγαλύτερη πιθανότητα στην κατηγορία υψηλού κινδύνου.en_US
dc.languageelen_US
dc.subjectκαρωτιδική νόσοςen_US
dc.subjectαθηρωμάτωσηen_US
dc.subjectμηχανική μάθησηen_US
dc.subjectνευρωνικά δίκτυαen_US
dc.subjectσυνελικτικά δίκτυαen_US
dc.subjectσυλλογική μάθησηen_US
dc.subjectανισόρροπα δεδομέναen_US
dc.subjectερμηνευσιμότηταen_US
dc.subjectShapley valuesen_US
dc.subjectICE plotsen_US
dc.subjectGlobal Surrogateen_US
dc.titleΑνάπτυξη ερμηνεύσιμων μοντέλων μηχανικής μάθησης με σκοπό την εκτίμηση της επικινδυνότητας αθηρωματικών πλακών σε ασθενείς με καρωτιδική νόσοen_US
dc.description.pages91en_US
dc.contributor.supervisorΝικήτα Κωνσταντίναen_US
dc.departmentΤομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικώνen_US
Appears in Collections:Διπλωματικές Εργασίες - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Karatza_Thesis.pdf6.6 MBAdobe PDFView/Open


Items in Artemis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.