Разработка системы поддержки принятия решения о выборе траектории лечения детей с избыточным весом

Объектом исследования является проблема избыточного веса у детей и подростков. Предметом исследования является многомерный набор данных, содержащий клинико-лабораторные показатели пациентов с разной степенью ожирения. Целью исследования является разработка алгоритмической базы системы поддержки принятия врачебных решений при выборе траектории лечения детей с избыточным весом.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 14
Обзор литературы………………………………………………………………………………………… 16
Глава 1 Анализ предметной области …………………………………………………………….. 19
1.1 Анализ медицинских данных……………………………………………………………….. 19
1.2 Описание предметной области …………………………………………………………….. 22
1.3 Описание исходных данных ………………………………………………………………… 23
Глава 2 Выбор методов решения задачи ………………………………………………………. 26
2.1 Методы поддержки принятия решений ………………………………………………… 26
2.2 Технология Data Mining ………………………………………………………………………. 29
2.3 Методы анализа исходных данных ………………………………………………………. 30
2.3.1 Анализ выбросов ……………………………………………………………………………. 30
2.3.2 Восстановление пропущенных значений ……………………………………….. 31
2.3.3 Сокращение размерности многомерных данных …………………………….. 33
2.4 Выбор инструментария ……………………………………………………………………….. 35
Глава 3 Реализация проекта и описание полученных результатов …………………. 40
3.1 Первичная обработка данных ………………………………………………………………. 40
3.1.1 Предварительная подготовка данных ……………………………………………… 41
3.1.2 Анализ выбросов ……………………………………………………………………………. 41
3.2 Восстановление пропущенных значений ……………………………………………… 45
3.1.2 Исследование пропущенных данных ……………………………………………… 45
3.1.3 Восстановление пропущенных данных …………………………………………… 49
3.3 Сокращение размерности пространства признаков ………………………………. 50
3.4 Построение дерева решений ………………………………………………………………… 57
3.5 Выбор решения и проверка результатов ………………………………………………. 64
Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
……………………………………………………………………………………………………………………. 68
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований ……………………………………………………………………………… 68
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 68
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………….. 70
4.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………… 71
4.2 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………….. 73
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………….. 73
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………….. 74
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования …………………. 75
4.2.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ………………………… 77
4.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ………………………. 82
Глава 5 Социальная ответственность ……………………………………………………………. 85
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 85
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………… 85
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………. 86
5.2 Профессиональная социальная безопасность. ………………………………………. 87
5.2.1 Повышенное значение напряжения в электрической цепи ……………… 89
5.2.2 Отклонение показателей микроклимата………………………………………….. 91
5.2.3 Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………………. 92
5.2.4 Превышение уровня шума ……………………………………………………………… 94
5.2.5 Повышенный уровень электромагнитных излучений ……………………… 94
5.2.6 Нервно-психические перегрузки …………………………………………………….. 95
5.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 96
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 97
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 100
Список используемых источников ……………………………………………………………… 101
Приложение А …………………………………………………………………………………………… 106
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 110
Приложение В……………………………………………………………………………………………. 112
Приложение Г ……………………………………………………………………………………………. 114
Приложение Д……………………………………………………………………………………………. 116

В результате выполнения выпускной квалификационной работы была
разработана алгоритмическая база системы поддержки принятия решений при
выборе траектории лечения детей с избыточным весом на основе анализа
клинико-лабораторных показателей.
В рамках выполнения ВКР были решены следующие задачи:
 проведен обзор литературы по тематике исследования и изучены практики
решения задач анализа многомерных данных;
 рассмотрены методы решения задач анализа многомерных данных и выбран
инструментарий решения поставленных в ВКР задач;
 проведена первичная обработка и сокращение размерности данных;
 построена модель принятия решений на основе деревьев решений и
проведена оценка качества модели;
 сформирован алгоритм обработки данных для принятия решения о выборе
группы лечения детей с избыточным весом.
На данном этапе работы точность модели принятия решения составляет
82%. Это говорит о том, что исследования в данном направлении могут и
должны быть продолжены для достижения наилучшего результата и разработки
предельно точной системы поддержки принятия врачебных решений.
Разнообразие методов и инструментов работы с многомерными данными
позволяют проводить исследования с разных точек зрения, что позволит
улучшить качество прогнозируемых решений.
В ходе написания выпускной работы в разделе «Финансовый
менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» была
проанализирована экономическая эффективность исследования и рассчитаны
затраты в ходе его выполнения. В разделе «Социальная ответственность»
рассмотрены параметры организации рабочего места, проанализированы
вредные и опасные факторы труда и разработаны меры необходимые меры
профилактики.