Тема: Построение классификаторов данных с использованием задачи о линейной дополнительности
Характеристики работы
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1. Теоретическое описание задачи 5
2. Алгоритмы 12
2.1 Алгоритм построения классификатора данных 12
2.2 Алгоритм построения проекции нуля пространства на выпуклое
множество 15
3. Описание программного продукта 19
3.1 Описание главного окна приложения 19
3.2 Построение классификатора данных 22
3.3 Построение проекции нуля пространства на выпуклое множество ... 26
3.4 Функции, созданные для работы через командное окно «Command
window» пакета Matlab 30
4. Численные эксперименты 34
4.1 Тестовые примеры 34
4.2 Эксперименты на реальных данных 46
Заключение 50
Список использованной литературы 51
Приложение 1 53
Приложение 2 54
Приложение 3 56
Приложение 4 57
Приложение 5 58
Приложение 6 59
Приложение 7 62
Приложение 8 63
Приложение 9 71
📖 Введение
Компьютерные программы используются для решения различного типа задач, в том числе и для решения задач классификации данных.
Программы, строящие классификаторы данных, имеют широкое применение в различных областях человеческой деятельности, например, они могут быть использованы для диагностики заболеваемости людей раком. В мире, в котором экологическая ситуация, качество медикаментов и продуктов питания постепенно ухудшаются, с каждым годом растет заболеваемость людей раком. При этом рак молочной железы занимает первое место среди онкологии у женщин - на него приходится 16% всех случаев заболевания раком. В большинстве случаев диагностики новообразований молочной железы являются доброкачественные опухоли, которые не представляют угрозу для жизни человека. Однако не стоит пренебрегать диагностикой молочной железы. Рекомендуется проводить ежегодные обследования и проходить маммографию, ведь своевременное диагностирование и лечение данного заболевания является главным фактором успешного лечения.
Согласно статистике, в 2017 году смертность от рака в России впервые снизилась за три года. Только в Подмосковье за семь месяцев 2017 года показатель смертности от новообразований снизился на 24,9% по сравнению с аналогичным периодом 2016 года. Ученые объясняют это увеличением числа случаев распознавания рака на ранних стадиях. Выявлению болезни на ранних стадиях способствует использование высоких технологий и скрининговых программ.
Таким образом, задача классификации данных чрезвычайно актуальна в современном стремительно развивающемся обществе, в котором постоянно происходят кардинальные изменения в сфере обработки информации, область высоких технологий развивается с каждым днем, проводятся исследования, благодаря которым улучшается состояние больных.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка программного продукта в пакете Matlab, позволяющего классифицировать данные n-мерного евклидового пространства. Построение классификатора сводится к задаче о построении проекции нуля пространства на разность Минковского с использованием задачи о дополнительности. В программе реализовано построение сепаратора (псевдосепаратора) данных и классификатора.
Задачи данной выпускной квалификационной работы:
1. Создание консольного и GUI приложений в среде Matlab с использованием функции LCPSolve для реализации редукции к вышеупомянутой задаче о дополнительности.
2. Создание интерфейса, удобного для работы пользователя с предоставлением возможности использования таких функций, как автоматическая генерация данных, внесение данных вручную, считывание данных из файла, просмотр результатов работы программы.
✅ Заключение
В приложении также реализована возможность построения проекции нуля евклидового пространства на выпуклое множество путем сведения к задаче о дополнительности.
Результаты работы программы отображаются на экране, существует возможность экспорта полученных данных в файл.
Были рассмотрены тестовые примеры и эксперименты на реальных данных здоровых пациентов и пациентов, имеющих заболевание рака молочной железы, предоставленных медицинским центром при Коимбрском университете, находящемся в Португалии, проведен анализ получившихся результатов.
Данная выпускная квалификационная работа имеет не только теоретическое, но и очень важное практическое применение, в работе использовались новые результаты исследований по онкологическим заболеваниям [9], опубликованные лишь в январе текущего года.



