Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Реализация и анализ алгоритмов для работы с медицинскими данными

Работа №110507

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

нейронные сети

Объем работы43
Год сдачи2021
Стоимость4850 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
84
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Введение 5
1 Разновидности нейронных сетей и их виды 7
1.1 Описание болезни covid-19 7
1.2 Виды искусственных нейронных сетей и их применение 10
2 Проектирование алгоритма распознавания болезни на рентгеновском изображении 15
2.1 Исходные данные для работы с алгоритмом 15
2.2 Выбор модели нейронной сети 17
2.3 Описание работы алгоритма распознавания 18
2.4 Выбор средств для реализации программы 21
2.5 Реализация программы 25
3 Тестирование измененного алгоритма 33
3.1 Тестирование разработанного алгоритма с использованием различных изображений 33
3.2 Подведение итогов тестирования разработанного алгоритма 37
Заключение 39
Список используемой литературы 40
Приложение А Исходный код программы 43

В современном мире коронавирус, семейство вирусов, вызывающее как следствие в начале обычную простуду, а заканчивающееся такими тяжкими заболеваниями, как тяжёлый острый респираторный синдром и ближневосточный респираторный синдром. От этого все чаще встречается необходимость быстрого анализа рентгеновского снимка на наличие заболевания. Данная задача значительно облегчает жизнь человека при автоматизации с помощью алгоритма.
Реализовать алгоритм распознавания болезни возможно с помощью искусственных нейронных сетей [0]. Нейронная сеть - программное или аппаратное воплощение, построенная по принципу организма и функционирования биологических нейронных сетей, а также математическая модель. По итогу, в конце получаем продукт, имитирующий человеческое мышление.
Актуальность данной работы состоит в том в разработке более точного алгоритма распознавания болезни, который исправит несовершенства ряд, существующий моделей, а также сократит затраченное время вместе с используемыми ресурсами.
Новизна бакалаврской работы состоит в разработке более точного алгоритма распознавания COVID-19.
Практическая ценность бакалаврской работы заключается в совершенствовании алгоритма распознавания болезни путем уменьшения затрачиваемых ресурсов. Возможность автоматизировать огромное количество умственного труда в обнаружении и в следствии выставления диагноза процесса, несет огромную практическую роль.
Предметом исследования является точность алгоритма.
Цель исследования заключается в разработке более точного алгоритма распознавания заболевания на изображении.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать существующие нейронные сети.
2. Предобработать входные данные для подачи их в модель.
3. Выбрать нейронную сеть для создания модели и изучить её строение.
4. Выбрать Фреймворк для работы с нейронной сетью.
5. Реализовать выбранную нейронную сеть.
6. Обучить выбранную нейронную сеть.
7. Протестировать алгоритм на примерах реальных изображений.
Бакалаврская работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка используемой литературы.
В первой главе рассматривается биологические понятия нейрона, сама болезнь COVID-19, принципы организации искусственных нейронных сетей, виды Фреймворков для работы с искусственными нейронными сетями, поговорим про их плюсы и минусы.
Во второй главе рассмотрены общие принципы организации алгоритмов распознавания COVID-19 по изображению, осуществлён и обоснован выбор средств для реализации алгоритма, а также непосредственно описана его разработка.
В третьей главе осуществлено тестирование данными, итоговое подведение эффективности, скорости, а также продуктивности работы алгоритма.
В заключении формируются и описываются выводы, а также подводятся итоговые результаты исследования.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В первой главе рассматривалась болезнь, как её обнаружить на снимках легких, какие есть трудности, а также решения. Также проговорили какие бывают искусственные нейронные сети, а также выбрали одну из них с помощью которой будет происходить глубокое обучение.
Были описаны виды нейронных сетей, их архитектура, а также плюсы и мигну каждого из них. Поговорили в каких целях они используются и по итогу определили какую нейронную сеть будем использовать для работы.
Во второй главе первым шагом стала нормализация данных, которые получили с ресурса Kaggle. Процесс, который производится сильно влияет на обучение модели. После происходил выбор программного языка, также и библиотек, и Фреймворка для работы с поставленной задачей. В этой же главе происходило создание алгоритма по модели ResNet18, где мы удачно изменили последний слой модели добавив модель потерь, а также метод Адама.
В третьей главе, было осуществлено тестирование алгоритма путем кросс-валидации. Для большей точности качества модели использовался алгоритм кросс валидации. По итогу которого были получены точные данные того, на сколько алгоритм является успешным.
В ходе разработки программы были оправданы ожидания, полученный результат был удовлетворительным.


1. Астахова И. Ф. Компьютерные науки. Операционные системы, сети [Электронный ресурс]: учебное пособие / И. Ф. Астахова [и др.]. - Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2013. - 88 с.
2. Васильева, Е.В., Левит, Б.Ю., Лившиц, В.Н. Нелинейные транспортные задачи на сетях. - М: Финансы и статистика, 1981.
3. Вильсон, А. Дж. Энтропийные методы моделирования сложных систем. - М: Наука, 1978.
4. Головко О.В. Высшая математика. Часть I. Матрицы и определители. Системы линейных уравнений. Векторная алгебра и аналитическая геометрия [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Головко О.В., Дадаева Г.Н., Салтанова Е.В.— Электрон. текстовые данные.— Кемерово: Кемеровская государственная медицинская академия, 2006.— 56 с.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/6111.html.— ЭБС «IPRbooks»
5. Документация по Python [Электронный ресурс] / URL: https://www.python.org/doc/ (дата обращения 10.02.21)
6. Лацис А. О. Параллельная обработка данных : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. «Прикладная математика и информатика» / А. О. Лацис. - Гриф УМО. - Москва : Академия, 2010. - 335 с.
7. Левин М.П. Параллельное программирование с использованием OpenMP [Электронный ресурс]/ Левин М.П.— Электрон. текстовые данные. — Москва: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016.— 133 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/52216.html.— ЭБС «IPRbooks»
8. Партыка Т. Л. Операционные системы, среды и оболочки : учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования, обуч. по спец. информатики и техники / Т. Л. Партыка, И. И. Попов. - 3-е изд., перераб. и доп. ; Гриф МО. - Москва : ФОРУМ, 2010. - 543 с.
9. Тарик Рашид «Создаем нейронную сеть». - Вильямс, 2017 — ISBN: 978-5-9909445-7-2.
10. Умнов А. Е. Аналитическая геометрия и линейная алгебра: учеб. пособие/ А. Е. Умнов. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: МФТИ, 2011. - 544 с.
11. Шолле «Глубокое обучение на Python». - Питер, 2018 -ISBN: 978-5­4461-0770-4
12. Что такое свёрточная нейронная сеть [Электронный ресурс] Режим доступа: https://habr.com/ru/post/309508/ (дата обращения 15.05.20)
13. Якимов, М. Р. Транспортное планирование: создание транспортных моделей городов: монография / М.Р. Якимов. - М.: Логос, 2013. - 188 с.
14. Keras Documentation [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://keras.io/api/ (дата обращения: 15.02.20)
15. Mohammad Abdur Razzaque PhD, Md. Rezaul Karim. Hands-On Deep Learning for IoT: Train neural network models to develop intelligent IoT applications // Packt Publishing, 2019.
...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ