Milyen segítséget tud nyújtani a döntéshozatalban a nem-hagyományos jelfeldolgozás?
Néhány tipikus feladat • Vasmű – rendszermodellezés – irányítás oxygen components (parameters)
System
temperature
+
Σ
Neural model
components (parameters) measured temperature
Inverse model
ε
-
predicted temperature
Copy of model predicted oxygen
ε
model output temperature
+
Σ
-
Néhány tipikus feladat Fogyasztó
• Elmű
Áramszolgáltató (Kereskedő) Fogyasztó Erőművek, elosztó Fogyasztó Áramszolgáltató (Kereskedő) Fogyasztó
• A megoldandó feladatok (áramszolgáltató): • • •
24 órás fogyasztáselőrejelzés A fogyasztók csoportosítása Portfolió elemzés
Néhány tipikus feladat • Elmű: fogyasztás előrejelzés – idősor előrejelzés, predikció
Néhány tipikus feladat • Mammo röntgenképeken kóros elváltozások felismerése
Digitális mammográfiás felvétel
Néhány tipikus feladat Tüdődiagnosztika: mellkasröntgenfelvételelemzés
Egy részfeladat
Egy másik részfeladat
Néhány további tipikus feladat • • • •
Petefészekrák diagnosztizálás Asztma vizsgálat Kapillármikroszkópos felvételek elemzése …
Általános jellemzők • Komplex feladat • Rosszul definiált feladat • Hiányos ismeret, elméleti háttér hiányzik vagy hiányos • Mérési, megfigyelési adatok vannak: adatbázis • Egyéb járulékos ismeretek – a priori információ • Heterogén ismeret
Felhasználható ismeret • Adatbázis – – – – – – – –
zajos adatok kilógó adatok nem kellően reprezentáns adatok túl kevés adat túl sok adat torzított adat hiányos adat …
• Egyéb ismeretek – – – – –
szabályok összefüggések trendek kivételek …
Felhasználható eszközök és módszerek • Hagyományos jelfeldolgozás • Tanuló rendszerek – – – –
döntési fák neuronhálók fuzzy szabályok valószínűségi hálók
• Hibrid intelligens rendszerek – heterogén tudás kezelésére képes rendszerek
• …
A megoldandó feladat • Adatok közötti kapcsolat – Input-output leképezés (fekete (szürke) doboz modellezés) – Előrejelzés (dinamikus rendszer fekete (szürke) doboz modellezése) – Csoportosítás, klaszterezés – Oksági kapcsolat
• Adatokból információ kinyerés, adatbányászat • …
Megoldás Oxygen prediction
• Vasmű
No prediction (explanation)
Output expert system
Hibrid-neurális modellező és előrejelző rendszer
Mixture of experts system O
1
Control
NN 1
OK
O
2
NN K
NN 2 ...
ΔO
O SZ
Output estimator expert system
Correction term expert system
Input data preparatory expert system
Input data
Megoldás Vasmű
Megoldás
Adatok hihetőség vizsgálata
Csoportképzési paraméterek előállítása
Az aktuális csoport becsléseinek módosítása
Saját becslés módosítása Egyéb infók, pl. hőmérséklet
...
Adatok
Viselkedés változott?
Az egyes csoportokra vonatkozó becslések
• Elmű
Megoldás 11000
12000
Egy - közel periodikus - fogyasztó 50 napi fogyasztása 10000
Hiányzó adatok
A - közel periodikus - fogyasztó 50 napi fogyasztása elöfeldolgozás után
10000
Pótolt napok
9000
Ünnep
8000 8000
7000 6000
6000 5000
4000
4000 3000
2000
2000 0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
negyedóránként mérve
1000
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
negyedóránként mérve
5000
Megoldás 0.5
Fogyasztói görbék hasonlósága Fogyasztói görbék hasonlóságának ábrázolása, MDS ábrázolás
Fogyasztói kulcsok Fogyasztói kulcsok
0.5
0.4
0.4
4152 4279
4209 4297 4232 4169
0.3
0.1
0.1 X2
0.2
X2
0.2
0
0
-0.1
-0.1
-0.2
-0.2
-0.3
-0.3
-0.4 -0.4
4107 4142 4082
0.3
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1 X1
0.2
0.3
0.4
0.5
-0.4 -0.4
4233 4013 4245 4109 4009 4250 4257 4287 4176 4064 4227 4032 4119 4163 4127 4221 4088 4290 4242 4267 4019 4222 4240 4292 4160 40124038 4010 4256 4015 4039 4215 4175 4219 4120 4017 4154 4262 4069 4053 4070 4114 4165 4265 4181 4111 4034 4178 4081 41494255 4140 4182 4193 4195 4058 4187 4112 42534022 4270 4237 4286 4113 4166 4066 4090 4206 4214 4285 4243 4162 4168 4141 4139 4080 4284 4246 4249 4280 4063 4089 4076 4106 4051 4251 4239 4040 4272 4006 4266 4028 4096 4055 4274 4199 4146 4075 4059 4001 4074 4138 4029 4174 4110 4148 4211 4086 4130 4057 4123 4054 4044 4208 4072 4031 4298 4037 4047 4229 4196 4083 4216 4258 4161 4023 4271 4100 4091 4159 4011 4268 4228 4260 4283 4261 4151 4025 4049 4079 4204 4005 4043 4189 4095 4183 4078 4122 4077 4173 4045 4018 4121 4172 4102 4188 4171 4036 4226 4116 4105 4085 4235 4042 4004 42234269 4084 4197 4046 4220 4299 4293 4020 4021 4094 4248 4060 4103 4143 4087 4225 40034115 4007 4170 4278 4185 4108 4192 4145 4061 4288 4194 4294 4207 4201 4179 4118 4276 4002 4124 4008 4134 4041 4147 4289 4275 4056 4200 4281 4244 4033 4125 4099 4027 4052 4062 4212 4093 4157 4180 4205 4073 4241 4295 4231 4186 4068 4065 4277 4273 4153 4014 4016 4030 4254 4129 4247 4230 4177 4026 4048 4164 4050 4024 4282 4104 4263 4213 4184 4067 4133 4300 4203 4126 4217 4150 4097 4218 4158 4136 4098 4132 42244264 4296 4117 4144 4202 4071 4191 4238 4137 4135 4092 4190 4101 4131 4252 -0.3
-0.2
-0.1
0
4128 4035 4291 4259 4167 0.1 0.2 X1
0.3
0.4
0.5
Megoldás
Normalizált NEGYEDÓRÁS csoportátlag +- szórás, csoport: 1 (r), elemszám: 29, nó. globális / lineáris belsõ táv.: 0.79502 / 1
3 2 1 0 -1 -2 -3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Normalizált NEGYEDÓRÁS csoportátlag +- szórás, csoport: 2 (g), elemszám: 80, nó. globális / lineáris belsõ táv.: 0.93863 / 1
3 2 1 0 -1 -2 -3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Normalizált NEGYEDÓRÁS csoportátlag +- szórás, csoport: 3 (b), elemszám: 44, nó. globális / lineáris belsõ táv.: 0.57333 / 1
3 2 1 0 -1 -2 -3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Normalizált NEGYEDÓRÁS csoportátlag +- szórás, csoport: 4 (c), elemszám: 141, nó. globális / lineáris belsõ táv.: 0.57799 / 1
3 2 1 0 -1 -2 -3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Megoldás
Egy emlő képeinek feldolgozása Egy kép feldolgozása
• Mammo Hibrid intelligens döntéstámogató rendszer
VIZSGÁLT KÉP
MÁSIK NÉZET
MÁ SIK EMLŐ (2 KÉP)
E L Ő F E L D O L G O Z Á S
MIKRO KALC
FOLT
Mikrokalc verifikálás Folt verifikálás
K I É R T É K E L É S
Egy kép feldolgozása
K É T N É Z E T Ö S S Z E V E T É S E
Egy emlő képeinek feldolgozása
EGY VIZSGÁLAT EREDMÉNYEINEK FELDOLGOZÁSA ARCHÍV FELVÉTELEK
EGY VIZSGÁLAT EREDMÉNYEINEK FELDOLGOZÁSA (Nx4) kép
ANAMNÉZIS ADATOK
A S Z I M M E T R I A V I Z S G Á L A T
V Á L T O Z Á S D E T E K T Á L Á S
V É G S Ő M I N Ő S Í T É S + I N D O K L Á S
Mammo
Foltkeresés
Megoldás
Megoldás Mikromeszesedés-keresés
Megoldás Mammo
Megoldás • Tüdődiagnosztika Csontok kontúrjának meghatározása
Megoldás • Tüdődiagnosztika Csontok kontúrjának meghatározása…
Megoldás • Tüdődiagnosztika és a csontárnyékok eltüntetése
Megoldás • Tüdődiagnosztika Tüdőkörvonal meghatározása
Megoldás?
Megoldás Asztma