Математические модели прогнозирования и ранней диагностики бронхиальной астмы у работников, контактирующих с промышленными ядохимикатами

Целью исследования является разработка моделей прогнозирования и ранней диагностики бронхиальной астмы на производствах с ядохимикатами в рабочей зоне, обеспечивающих приемлемое для профилактической медицины качество принятия решений.

Методы. С учетом данных разведочного анализа в качестве основного метода исследования выбрана методология синтеза гибридных нечетких решающих правил, ориентированная на синтез решающих правил в условиях высокой степени неопределенности в структуре анализируемых данных, которая была модифицирована с учетом особенности действия производственных ядохимикатов на состояние здоровья человека. В синтезируемых моделях учитываются мультипликативные и нелинейные эффекты взаимодействия вредных химических веществ, присутствующих в рабочей зоне с различными структурами организма, что позволило значительно повысить качество принимаемых решений.

Результаты. В ходе проведенных исследований получены модели прогнозирования и ранней диагностики бронхиальной астмы у рабочих гальванических цехов предприятий Курской области. В полученных нечетких моделях учитывались производственные факторы риска совместно с вредными воздействиями эргономики и экологии гальванических цехов и индивидуальным состоянием здоровья работников. В результате статистических испытаний и математического моделирования было установлено, что при прогнозировании уверенность в принимаемом решении превышает величину 0,85, а уверенность в донозологической стадии заболевания - 0,9.

Заключение. Полученные модели прогнозирования и донозологической диагностики бронхиальной астмы в условиях трудовой деятельности работников гальванических цехов обеспечивают требуемые для профилактической медицины показатели качества принимаемых решений в условиях недостаточной статистики при плохоформализуемой структуре данных.

1. Применение теории измерения латентных переменных для формирования пространства информативных признаков в задачах оценки функционального состояния человека / А. В. Бойцов, Л. П. Лазурина, С. Н. Кореневская, А. Н. Шуткин // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2014. № 6 (57). С. 52-58.

2. Виноградов С. С. Организация гальванического производства. М.: Глобус, 2005. 240 с.

3. Гераськова С. Е., Гаршин В. И. Статистические данные профзаболеваний в гальваническом производстве // Новая наука: опыт, традиции, инновации. 2016. № 3-2 (71). С. 169-174.

4. Использование технологии мягких вычислений для прогнозирования и диагностики профессиональных заболеваний работников агропромышленного комплекса: монография / Н. А. Кореневский, В. И. Серебровский, Р. В. Степашов, Т. Н. Говорухина. Курск: Изд-во Курской государственной сельскохозяйственной академии имени проф. И. И. Иванова, 2016. 224 с.

5. Филь Е. С., Терентьев И. А. Вопросы охраны труда работников гальванических цехов // Молодой ученый. 2016. № 918(1). С. 32-35.

6. Гаршин В. И., Гераськова С. Е., Моргунова Т. В. Прогнозируемая оценка профессионального риска в гальваническом цехе // Приднестровский научный вестник. 2018. Т. 2, №3. С. 15-20.

7. Кореневский Н. А. Метод синтеза гетерогенных нечетких правил для анализа и управления состоянием биотехнических систем // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2013. № 2. С. 99-103.

8. Кореневский Н. А. Использование нечеткой логики принятия решений для медицинских экспертных систем // Медицинская техника. 2015. № 1. С. 33-35.

9. Кореневский И. А. Проектирование систем принятия решений на нечетких сетевых моделях в задачах медицинской диагностики и прогнозирования // Телекоммуникации. 2006. №6. С. 25-31.

10. Кореневский И. А., Крупчатников Р. А., Аль-Касасбех Р. Т. Теоретические основы биофизики акупунктуры с приложениями в медицине, психологии и экологии на основе нечетких сетевых моделей. Старый Оскол: ТИТ, 2013. 528 с.

11. Кореневский И. А., Разумова К. В. Синтез коллективов гибридных нечетких моделей оценки состояния сложных систем // Наукоемкие технологии. 2014. Т. 15, № 12. С. 31-39.

12. Кореневский H. А., Родионова С. H., Хрипина И. И. Методология синтеза гибридных нечетких решающих правил для медицинских интеллектуальных систем поддержки принятия решений: монография. Старый Оскол: ТНТ, 2019. 472.

13. Прогнозирование и диагностика заболеваний, вызываемых вредными производственными и экологическими факторами на основе гетерогенных моделей / Н. А. Кореневский, В. И. Серебровский, Н. А. Коптева, Т. Н. Говорухина. Курск: Изд-во Курской государственной сельскохозяйственной академии имени проф. И. И. Иванова, 2012. 231 с.

14. Кореневский Н. А., Шуткин А. Н., Бойцова Е. А. Оценка и управление состоянием здоровья на основе моделей Г. Раша // Медицинская техника. 2015. № 6. С. 3740.

15. Шуткин А. Н., Кореневская С. Н., Федянин В. В. Проектирование баз знаний медицинских экспертных систем с использованием коллективов нечетких // Информационные проекты в медицине и педагогике: материалы Международной научно-практической конференции. М.: ИИ Киселева О. В., 2014. С. 61-64.

16. Synthesis of combined fuzzy decision rules based on the exploration analysis data / R. T. Al-Kasabeh, N. A. Korenevskiy, F. Ionescu, A. A. Kuzmin // Proc. 4th IAFA Internna-tional Conference Interdisciplinary Approaches in Fractal Analysis. Bucharest, 2009. P. 7178.

17. Korenevskiy N. A., Gorbatenko S. A. Generation of fuzzy network models taught on basic of data structure for medical expert systems // Biomedical engineering. 2008. Vol. 42, N 2. P. 67-72.

18. Кореневский H. А. Хрипина И. И., Лазурина Л. И. Нечеткие коллективные классификаторы для оценки состояния живых систем // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации: сборник материалов XII Международной научно-технической конференции /Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2015. С. 172-174.

19. Прогнозирование и ранняя диагностика профессиональных заболеваний в электроэнергетике на основе методологии синтеза гибридных нечетких решающих правил: монография / В. И. Серебровский, М. А. Мясоедова, В. В. Серебровский, Н. А. Кореневский, К. В. Разумова. Курск: Изд-во Курской государственной сельскохозяйственной академии имени проф. И. И. Иванова, 2019. 285 с.

20. Метод синтеза нечетких решающих правил на основе моделей системных взаимосвязей для решения задач прогнозирования и диагностики заболеваний / Н. А. Кореневский, М. В. Артеменко, В. Я. Провоторов, Л. А. Новикова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2014. Т. 13, № 4. С. 881-886.

21. Метод синтеза нечетких моделей принятия решений по оценке состояния и управлению биотехническими системами / Н. А. Кореневский, В. В. Серебровский, К. В. Разумова, И. И. Хрипина // Биомедицинская радиоэлектроника. 2016. № 9. С. 68-74.

22. Гадалов В. Н., Кореневский Н. А., Снопков В. Н. Математические модели рефлекторных систем организма человека и их использование для прогнозирования и диагностики заболеваний // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2012. Т. 11, №2. С. 515-521.

23. Кореневский Н. А., Буняев В. В., Яцун С. М. Компьютерные системы ранней диагностики состояния организма методами рефлексологии / Южно-Российский государственный технический унивеститет (НПИ). Новочеркасск, 2003. 206 с.

24. Модуль регистрации электрических характеристик биологически активных точек для экспертной системы врача рефлексотерапевта / Н. А. Кореневский, Р. А. Крупчатников, И. А. Ключиков, И. И. Хрипина // Известия Юго-Западного университета. 2014. № 5 (56). С. 81-88.

25. Кореневский Н. А., Крупчатников Р. А. Информационно-интелектуальные технологии в рефлексодиагностике и рефлексотерапии: монография. Старый Оскол: ТИТ, 2013. 528 с.

26. Prediction and prenosological diagnostics of heart diseases based on energy char¬acteristics of acupuncture points and fuzzy logic / R. Al-Kasasbeh, N. Korenevskiy, F. Ionescu, M. Alshamasin, A. Kuzmin // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2012. N 15. P. 681-689.

27. Synthesis of fuzzy logic for prediction and medical diagnostics by energy characteristics of acupuncture points / R. Al-Kasasbeh, N. Korenevskiy, F. Ionescu, M. Alshamasin, A. Kuzmin // Acupunct Meridian Stud. 2011. P. 175-182.

28. Prediction of gastric ulcers based on the change in electrical resistance of acupuncture points using fuzzy logic decision-making / N. A. Korenevskiy, R. T. Al-Kasasbeh, M. Alshamasin, F. Ionescou, A. Smith // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2013. Vol. 16, is. 3. P. 302-313.