Infobazy 2011 - streszczenia

Walidacja syntezy obrazów medycznych, z zastosowaniem metod konstruktywnej indukcji oraz zbiorów przybliżonych

Krzysztof Pancerz1,3, Łukasz Piątek2,3, Mariusz Wrzesień2,3

1 Katedra Zastosowań Systemów Informatycznych, Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania, ul. Mjr H. Sucharskiego 2, 35-225 Rzeszów, Polska
2 Katedra Systemów Ekspertowych i Sztucznej Inteligencji, Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania, ul. Mjr H. Sucharskiego 2, 35-225 Rzeszów, Polska

3 Instytut Informatyki Biomedycznej, Wyższa Szkoła Informatyki i Zarządzania, ul. Mjr H. Sucharskiego 2, 35-225 Rzeszów, Polska

 

W Polsce odnotowuje się stały przyrost zachorowań na czerniaka skóry, przy czym jednocześnie występują wyraźne ograniczenia w zakresie upowszechniania algoryt­mi­cz­­nych metod, wspomagających diagnozowanie tegoż schorzenia. Analiza dostęp­nych danych literaturowych wykazała, że po­mimo znaczącego rozwoju dermatoskopii cyf­rowej (wspomagającej pracę dermatologów), obra­zowanie obejmuje jedynie wizu­a­li­za­cję ograniczonej liczby obrazów znamion, na ogół za­pi­sa­nych w trudno­dos­tęp­nych, komer­cyj­nych bazach danych. Dostrzeżono natomiast brak do­nie­sień na temat al­gorytmicznych me­tod komputerowego generowania obrazów tego typu.

Z tego względu celem badań – podjętych w naszej grupie naukowej – jest próba opra­co­wania zestawu skutecznych algorytmów synte­zy statycznych obrazów medycznych, na przykładzie obrazów zna­mion melanocytowych skó­ry. Algorytmy tego typu będą polegać na konwersji tekstowych opisów znamion w ich obrazy syntetyczne. W za­sad­niczym zrębie algo­ryt­mów zostanie zastosowane połączenie (i) procedur syntezy sto­so­wanych w grafice wektorowej, (ii) procedur syntezy grafiki rastrowej oraz (iii) elementów nadzorowanego uczenia maszyno­we­go. Mianowicie, zakłada się wyko­rzys­ta­nie algorytmu konstruktywnej indukcji cech, w połączeniu z sieciami przekonań Bayes’a, w celu wykrycia zależności występujących w danych źródłowych (tj. danych tekstowych). Ponadto, w procesie walidacji poprawności odwzorowania wybranych elementów syntetycznych obrazów znamion, zostaną wykorzystane tzw. rozszerzenia systemów informacyjnych oparte o teorię zbiorów przybliżonych.

Przewiduje się, że nowo-opracowane algorytmy syntezy – zaimplementowane w au­tors­kim narzędziu informatycznym – powinny umożliwić syntezę statycznych obra­zów zna­mion melanocytowych najbardziej zagrażających człowiekowi, tj. z grupy Ne­­vus oraz z grupy Melanoma, obejmując syntezą także wszystkie podtypy tych zna­mion.    

Ba­dania nad opracowaniem oraz implementacją algorytmów syntezy obrazów zna­­mion są realizowane w ra­mach projektu badawczego NCN nr N N516 482640 (kie­rownik: prof. dr hab. inż. Zdzisław S. Hippe).