ВИКОРИСТАННЯ АЛГОРИТМІВ ДЛЯ АНАЛІЗУ ТА ОБРОБКИ ЗОБРАЖЕНЬ У РІЗНИХ СФЕРАХ, ТАКИХ ЯК МЕДИЦИНА ТА БЕЗПЕКА
Ключові слова:
штучний інтелект, розпізнання образів, машинне навчання, pythonАнотація
У статті наведено як обробка медичних зображень та їх безпека залежить від методів глибокого навчання, особливо від нейронних мереж, які автоматично працюють із медичними зображеннями.Мета статті – створення ефективного алгоритму класифікації медичних зображень, що дозволяє скоротити тривалість діагностики та підвищити точність ідентифікації захворювання. Розроблено алгоритм медичних візуалізацій за допомогою трансферного навчання з застосуванням згорткових нейронних мереж (CNN) для автоматизації процесу діагностики і підвищення дієздатності відслідковування захворювань на рентгенівських знімках грудної клітини.Наукова новизна. Застосовано трансферне навчання за допомогою розробленої раніше навченої моделі DenseNet121 для обробки медичних знімків. Вдосконалення здійснюється шляхом заморожування попередньо навчених шарів, заміни останнього шару на новий, який відповідає 14 класам, використання методів аугментації даних для підвищення узагальнюючої здатності моделі.Результати. Дослідження підтвердили, що на основі DenseNet121 модель досягла точності 85% на тестовому наборі даних. Користування трансферного навчання зробило значно коротшим час навчання, що підвищує точність навчання в порівнянні зі звичайним з нуля. Аугментація даних, такі як випадкові повороти та горизонтальне віддзеркалення, допомогли підвищити узагальнюванні характеристики моделі. Оптимізація за допомогою Adam з швидкістю навчання 0.001 забезпечила стабільне зниження втрат під час навчання.Висновки. Запропонований підхід показує ефективність для класифікації медичних зображень, що може суттєво збільшити процес діагностики й підвищити точність проведення діагностики захворювань. Попри вже досягнутий рівень, модель потребує подальшого вдосконалення та навчання, у тому числі розширення набору даних й додаткового тестування для проведення випробувань на різних видах медичних зображень. Це дослідження є важливим кроком до автоматизації інтерпретації зображень за допомогою глибокого навчання, що відкриває раніше неможливі застосування штучного інтелекту у сфері медицини та безпеки.
Посилання
Kozub Y., Kozub G. Graphic presentation of results of calculations by calculable complex “MIRELA+”.TEKA. Сommision of Motorization and Energetics in Agriculture. 2012. Vol. 12. No 3. 68-72. URL: https://dspace.luguniv.edu.ua/xmlui/ bitstream/handle/123456789/1988/Kozoob.PDF?sequence=1&isAllowed=y (дата звернення: 29.01.2025).
Козуб Г., Крутько О.O. Алгоритми компресії зображень без втрати інформації. Proceedings of the XIII International Scientific and Practical Conference. Edmonton, Canada. 2023. Pp. 510-513. URL: https://isg-konf.com/information-activity-as-a- component-of-science-development/ (дата звернення: 29.01.2025).
Яковлева І., Козуб Г. Генеративне моделювання рендериру зображень у живопис. London, United Kingdom. 2024. Pp. 319-322. URL: https://sci-conf.com. ua/v-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-scientific-achievements-of-contemporary-society-5-7-12-2024-london-velikobritaniya-arhiv/ (дата звернення: 29.01.2025).
Козуб В. Ю., Могильний Г. А., Шкандибін Ю. О. Алгоритми візуалізації чисельних результатів з використанням пошарового сканування. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. Луганськ, 2014. № 5. С. 48–53. URL: https://is.gd/QXXmue (дата звернення: 29.01.2025).
Козуб В. Використання освітлення тривимірних об’єктів при візуалізації. Науковий пошук молодих дослідників (фіз.-мат. науки), ЛНУ, 2014. № 4. С. 112-116. URL: https://dspace.lgpu.org/bitstream/123456789/2205/2/Np4.pdf#page=113 (дата звернення: 29.01.2025).
Гентош Л., Мочурад Ю., Василашко Д. Паралельний аналіз медичних термографічних зображень за допомогою методу опорних векторів та Наївного Байєсівського Класифікатора. Вісник Хмельницького національного університету, 2024. Т. 333. № 2. С. 1-6. DOI: https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-333-2-6. URL: https://heraldts.khmnu.edu.ua/index.php/heraldts/article/view/65/88 (дата звернення: 29.01.2025).
Симонов Д., Симонов Є. Трансформація текстової інформації для автоматизації процесу постановки задач оптимізації. International scientific journal «Grail of Science». № 38. 2024. С. 224-227. DOI: https://doi.org/10.36074/ grail-of-science.12.04.2024.038. URL: https://archive.journal-grail.science/index. php/2710-3056/article/view/2257/2282 (дата звернення 29.01.2025).
Ільїна-Стогнієнко В.Ю., Лисецький Б.Л., Лойко І.І. Вплив інновацій у штучному інтелекті на ефективність діагностичних процедур в онкології. Український медичний часопис. 2024. С. 1-5. DOI: 10.32471/umj.1680-3051.167.260483. URL: https://api.umj.com.ua/wp/wp-content/uploads/2024/11/5556.pdf (дата звернення: 29.01.2025).
Зубик Л., Пужай-Череда С., Сапельников О., Калугін Д., Котляр М. Аналіз методів і алгоритмів розпізнавання та ідентифікації зображень за їх окремими фрагментами. Кібербезпека: освіта, наука, техніка. 2024. Т. 4. № 24. С. 3-9. DOI: https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.24.363375. URL: https://csecurity. kubg.edu.ua/index.php/journal/article/view/616/488 (дата звернення: 29.01.2025).
Кромкач В. Роль комп’ютерного зору в сучасному світі: досягнення, виклики та перспективи. Information Technology: Computer Science, Software Engineering and Cyber Security. 2024. Вип. 2. С. 79-87. DOI: https://doi.org/10.32782/IT/2024-2-10. URL: https://journals.politehnica.dp.ua/index.php/it/article/view/589/521 (дата звернення: 29.01.2025).
Сніжинський М., Січко Т. Система обробки та аналізу даних у медичній сфері на основі технологій Big Data. Комп’ютерні технології обробки даних. 2024. С. 187-189. URL: https://jktod.donnu.edu.ua/article/view/16251/16147 (дата звернення: 29.01.2025).