Информационная технология анализа результатов лечения детей с различными формами ожирения

Объект исследования: многомерные данные (клинико-лабораторные показатели лечение детей и подростков с проблемами ожирения).
Предмет исследования – обработка многомерных данных с использованием пакетов языка R.
Целью работы является создание информационной технологии оценки результатов лечения пациентов, страдающих ожирением разной степени, проводимого по пяти различным траекториям.
В результате разработана информационная технология, реализующая основные функции: анализ выбросов, анализ пропусков, восстановление пропусков, построение визуальных образов.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
Обзор литературы…………………………………………………………………………………….. 14
Глава 1 Постановка задачи ……………………………………………………………………….. 20
1.1 Информационные технологии анализа данных …………………………………. 20
1.2 Описание предметной области …………………………………………………………. 22
Глава 2 Выбор методов решения задачи …………………………………………………… 27
2.1 Выбор технологии и описание методов решения задачи …………………… 27
2.1.1 Технология Data Mining ……………………………………………………………… 27
2.1.2 Анализ выбросов ………………………………………………………………………… 28
2.1.3 Анализ пропусков ………………………………………………………………………. 28
2.1.4 Метод множественного восстановления пропущенных данных …… 30
2.1.5 Пиктографики «Лица Чернова» ………………………………………………….. 30
2.1.6 Методы сокращения размерности многомерных данных …………….. 33
2.2 Выбор инструмента решения ……………………………………………………………. 35
Глава 3 Решение поставленной задачи и описание полученных результатов 41
3.1 Построение алгоритма информационной технологии ……………………….. 41
3.2 Предварительная подготовка данных ……………………………………………….. 42
3.3 Визуальное исследование структуры пропущенных данных …………….. 45
3.3.1 Идентификация недостающих данных ………………………………………… 46
3.3.2 Исследование закономерностей появления отсутствующих значений
…………………………………………………………………………………………………………… 49
3.4 Метод множественного восстановления пропущенных данных ………… 51
3.5 Восстановление данных с использованием метода “bagImpute” ………… 54
3.6 Определение информативных признаков ………………………………………….. 55
3.7 Построение визуальных образов ………………………………………………………. 56
Глава 4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………… 59
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований ………………………………………………………………………….. 59
4.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования …………….. 59
4.1.2. Анализ конкурентных технических решений ……………………………… 61
4.1.3. Технология QuaD ………………………………………………………………………. 62
4.1.4. SWOT-анализ ……………………………………………………………………………. 63
4.2. Планирование научно-исследовательских работ ……………………………… 65
4.2.1. Структура работ в рамках научного исследования ……………………… 65
4.2.2. Определение трудоемкости выполнения работ …………………………… 66
4.2.3. Разработка графика проведения научного исследования …………….. 68
4.3. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………. 74
4.3.1. Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………………. 74
4.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………….. 75
4.3.3 Дополнительная заработная плата ………………………………………………. 77
4.3.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …… 77
4.3.5. Накладные расходы …………………………………………………………………… 78
4.3.6. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта
…………………………………………………………………………………………………………… 79
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .. 79
Глава 5 Социальная ответственность ………………………………………………………… 84
5.1 Анализ выявленных вредных факторов ……………………………………………. 84
5.2 Анализ психофизических факторов ………………………………………………….. 91
5.3 Анализ выявленных опасных факторов ……………………………………………. 94
5.4 Экологическая безопасность…………………………………………………………….. 97
5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 97
5.6 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …. 100
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 102
Список используемых источников ………………………………………………………….. 104
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 110

В результате выполнения выпускной квалификационной работы, была
разработана информационная технология анализа результатов лечения детей
с различными формами ожирения, на основе анализа клинико-лабораторных
показателей.
С использованием разработанной информационной технологии было
осуществлено восстановление пропусков в исходных наборах данных и
проанализированы результаты лечения пациентов с использованием
визуальных образов основанных на таком типе пиктографиков, как лицах
Чернова.
В рамках выполнения ВКР была построена структурная схема алгоритма
информационной технологии и осуществлена её практическая реализация.
В ходе исследования была выявлена результативность лечения
пациентов пяти различных групп исходя из которой лечение в группе два и
пять не оказало должного воздействия.
Апробация информационной технологии проводилась под контролем и
в сотрудничестве с НИИ курортологии и физиотерапии г. Томска, все выводы
согласованы со специалистами.
В разделе «Социальная ответственность» рассмотрены основные
параметры по безопасности рабочего места инженерной школы
информационных технологий и робототехники ТПУ, которые полностью
соответствует нормам СанПиН.
Разработанная информационная технология имеет широкую сферу
применения и может использоваться для комплексного анализа данных в
различных медицинских учреждениях.
Результаты работы представлены в следующих научных публикациях и
выступлениях на конференциях:
1. Публикация в журнале «Информационные технологии в науке,
управлении, социальной сфере и медицине»: И.А. Лызин Использование
визуализации при анализе медицинских данных // Информационные
технологии в науке, управлении, социальной сфере и медицине. Сборник
научных трудов IV международной научной конференции в 2 ч., Томск, 5-8
декабря 2017. – Томск: ТПУ С.339-342.
2. Участие в VIII международном молодёжном научном форуме
«Новые форматы транснациональной научно-образовательной деятельности»
с докладом «Информационная технология анализа результатов лечения детей
с различными формами ожирения» 26 – 27 апрель 2018. ТГПУ диплом III
степени.
3. IV Международная научно-практическая конференция молодых
ученых «Прикладная математика и информатика: современные исследования
в области естественных и технических наук» (статья «Информационная
технология анализа результатов лечения детей с различными формами
ожирения» включена в работу конференции и принята в печать).
4. III Всероссийская конференция с международным участием
«Здоровье и качество жизни» (статья «Разработка алгоритма анализа
результатов лечения детей с эндокринопатиями» включена в работу
конференции и принята в печать).