9168

بهبود روش تلفيقي نمونه‌ي داده‌هاي كوويد 19

كارشناسي

مهندسي كامپيوتر

1403

دكتر محسن شريفي

دكتر مهيار شيرواني مقدم

1403/06/25

مهندسي كامپبوتر

Improvement on COVID-19 Detection Using Group Testing

هنگام همه‌گيري يك بيماري ويروسي مثل كوويد-19 (كرونا)، يكي از مهم‌ترين اقدامات براي جلوگيري از شيوع آن، شناسايي نمونه‌هاي مبتلا به آن بيماري است. براي شناسايي نمونه‌هاي مبتلا، معمولا از هر فرد در جامعه نمونه‌گيري مي‌شود، سپس تمام نمونه‌ها نسبت به ابتلا به بيماري مدنظر مورد آزمايش قرار مي‌گيرند. اين فرايند آزمايشگاهي كاري زمان‌بر و هزينه‌بر است و علاوه بر آن نياز به منابع آزمايشگاهي زيادي، از جمله تعداد بالاي كيت تشخيص بيماري دارد. يكي از كارهايي كه مي‌تواند به استفاده از منابع آزمايشگاهي كم¬تري منجر شود، انجام محاسبات كامپيوتري پيش از انجام فرايند آزمايشگاهي است. آزمايش گروهي يكي از روش‌هايي است كه براي داده‌ها با ميزان شيوع پايين مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين روش، پس از طي كردن فرايند نمونه‌گيري، طي يك فرايند محاسباتي توسط كامپيوتر نمونه‌ها در گروه‌هاي تلفيقي متعدد قرار مي‌گيرند و فرايند آزمايشگاهي ابتدا بر روي گروه‌ها انجام شده و سپس بر روي برخي از نمونه‌ها در صورت نياز به¬صورت انفرادي تكرار مي‌شود. با انجام اين محاسبات كامپيوتري، پيش از انجام فرايند آزمايشگاهي، هرچند كه پيچيدگي محاسباتي بالاتر مي‌رود، اما شاهد استفاده از منابع آزمايشگاهي كم¬تري خواهيم بود. در اين پژوهش با استفاده از مجموعه ‌داده‌هاي استفاده¬شده در روش‌هاي پيشين، بر روي داده‌هايي با تعداد 100 الي 40000 نمونه، با ميزان شيوع بيماري 1 الي 10 درصد، روش‌هاي پيشين آزمايش‌گروهي مورد بررسي قرارگرفته و همچنين روشي براي كاهش تعداد آزمايش‌هاي انجام¬شده در روش‌‌هاي پيشين با نام روش چندقطري پيشنهاد شده است. روش چندقطري توانسته به¬ازاي مقادير شيوع 1 الي 4 درصد نسبت به روش‌هاي پيشين آزمايش‌گروهي با استفاده از گروه‌هايي با اندازه‌ي بزرگ، تعداد كل آزمايش‌هاي انجام¬شده را تا 24 درصد كاهش دهد. همچنين به¬ازاي مقادير شيوع 5 الي 10 درصد نيز با استفاده از گروه‌هايي با اندازه-ي كوچك، تعداد آزمايش‌هاي انجام¬شده را نسبت به روش‌هاي پيشين تا 6 درصد كاهش دهد.

كوويد-19 , كرونا , آزمايش‌ گروهي , آزمايش انفرادي , روش چندقطري , كاهش تعداد آزمايش‌ها , محاسبات كامپيوتري