شماره ركورد
34895
پديد آورنده
محمد علي پورنوري
عنوان
ارائه مدل تشخيص تومورهاي سرطاني سينه از طريق تحليل تغييرات دمايي پويا با استفاده از يادگيري ماشين
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
فناوري اطلاعات گرايش تجارت الكترونيك
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/12/16
استاد راهنما
محمد فتحيان
استاد مشاور
محمد رضا رسولي
دانشكده
صنايع
چكيده
با توجه به شيوع گسترده سرطان پستان به عنوان يكي از شايعترين سرطانها در زنان و اهميت تشخيص زودهنگام در موفقيت درمان، پژوهش حاضر با هدف ارائه يك روش مكمل غيرتهاجمي، كمهزينه و خودكار، به توسعه يك مدل تشخيصي نوين مبتني بر تلفيق تحليل تغييرات دمايي پويا و الگوريتمهاي يادگيري ماشين ميپردازد. در اين راستا، از تصاوير حرارتي پويا براي ثبت الگوهاي گرمايي و تغييرات فيزيولوژيك بافت سينه در طول زمان استفاده شده و با استخراج ويژگيهاي كمّي مرتبط، دادههاي مناسبي براي پردازش توسط مدلهاي مختلف يادگيري ماشين (شامل شبكههاي عصبي، ماشين بردار پشتيبان و جنگل تصادفي) فراهم آمده است. تمركز اصلي پژوهش بر تمايز دقيق بين الگوهاي حرارتي مرتبط با افراد سالم و بيمار و دستيابي به دقت، حساسيت و ويژگي قابل رقابت با روشهاي مرسوم تشخيصي است. ارزيابيهاي انجامشده نشان ميدهد كه مدل پيشنهادي با بهرهگيري از قابليتهاي تحليل دادههاي پويا و قدرت طبقهبندي الگوريتمهاي يادگيري ماشين، توانسته است عملكرد تشخيصي بالايي را ارائه دهد و پتانسيل تبديل شدن به يك ابزار كمككننده مؤثر در فرآيند غربالگري و تشخيص زودهنگام را دارا باشد. اين مطالعه همچنين به بررسي تأثير عوامل محيطي بر كيفيت دادههاي حرارتي، امكان ادغام اين دادهها با ديگر اطلاعات پزشكي، و شناسايي چالشهاي فني و باليني در مسير پيادهسازي عملي اين فناوري ميپردازد. نتايج نشان ميدهد كه مدل تركيبي پيشنهادي با دستيابي به سطح زير منحني منحني مشخصه عملكرد (ROC) برابر با 0.98 و سطح زير منحني دقت فراخواني برابر با 0.97، توانايي بسيار بالايي در تفكيك افراد سالم از مبتلايان دارد. همچنين با دستيابي به حساسيت 0.84 و ويژگي 0.95، اين سامانه بهعنوان يك ابزار غربالگري غيرتهاجمي، كارايي و قابليت اعتماد چشمگيري از خود نشان داده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/03/12
عنوان به انگليسي
A Machine Learning-Based Model for Diagnosing Breast Cancer Tumors through Dynamic Temperature Variation Analysis
تاريخ بهره برداري
3/7/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدعلي پورنوري
چكيده به لاتين
Considering the widespread prevalence of breast cancer as one of the most common cancers among women and the importance of early detection in the success of treatment, the present study aims to develop a novel diagnostic model based on the integration of dynamic thermal change analysis and machine learning algorithms in order to provide a complementary, non invasive, low cost, and automated method. In this regard, dynamic thermal images are used to record thermal patterns and physiological changes of breast tissue over time, and by extracting the related quantitative features, suitable data are prepared for processing by various machine learning models (including neural networks, Support Vector Machines, and Random Forests). The main focus of the research is on the accurate differentiation between thermal patterns associated with healthy and diseased individuals and achieving accuracy, sensitivity, and specificity comparable to conventional diagnostic methods. The conducted evaluations show that the proposed model, by utilizing the capabilities of dynamic data analysis and the classification power of machine learning algorithms, has been able to provide high diagnostic performance and has the potential to become an effective assisting tool in the screening and early detection process. This study also examines the impact of environmental factors on the quality of thermal data, the possibility of integrating these data with other medical information, and identifies the technical and clinical challenges in the path toward the practical implementation of this technology. The results show that the proposed hybrid model, by achieving an area under the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve of 0.98 and an area under the Precision Recall curve of 0.97, has a very high capability in distinguishing healthy individuals from patients. Also, by achieving a sensitivity of 0.84 and a specificity of 0.95, this system has demonstrated remarkable efficiency and reliability as a non invasive screening tool.
كليدواژه هاي فارسي
تشخيص سرطان سينه؛ تصويربرداري حرارتي پويا؛ تغييرات دمايي پويا؛ يادگيري ماشين؛ يادگيري عميق؛ تحليل سري زماني؛ تشخيص زود هنگام.
كليدواژه هاي لاتين
Breast Cancer Diagnosis, Dynamic Thermography, Dynamic Thermal Changes, Machine Learning, Deep Learning, Time Series Analysis, Early Detection.
Author
Mohammad Ali Pournouri
SuperVisor
Dr. Mohammad Fathian