Ανάπτυξη ερμηνεύσιμου μοντέλου εκτίμησης του κινδύνου
εμφάνισης υπεργλυκαιμικών και υπογλυκαιμικών επεισοδίων με
χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης

Μυροπούλου, Νεφέλη; Myropoulou, Nefeli

dc.contributor.author	Μυροπούλου, Νεφέλη	el
dc.contributor.author	Myropoulou, Nefeli	en
dc.date.accessioned	2023-05-19T07:53:50Z
dc.date.available	2023-05-19T07:53:50Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57724
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25421
dc.rights	Default License
dc.subject	Σακχαρώδης διαβήτης	el
dc.subject	Μηχανική μάθηση	el
dc.subject	Μοντέλα εκτίμησης κινδύνου	el
dc.subject	Υβριδικά μοντέλα	el
dc.subject	Ερμηνεύσιμη τεχνητή νοημοσύνη	el
dc.subject	Διαμερισματικά μοντέλα	el
dc.title	Ανάπτυξη ερμηνεύσιμου μοντέλου εκτίμησης του κινδύνου εμφάνισης υπεργλυκαιμικών και υπογλυκαιμικών επεισοδίων με χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική Μάθηση	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-03-27
heal.abstract	Ο Σακχαρώδης Διαβήτης (ΣΔ) αποτελεί χρόνια ασθένεια με παγκόσμια εξάπλωση και σοβαρές επιπλοκές για τους πάσχοντες. Σύμφωνα με την Παγκόσμια Ομοσπονδία Διαβήτη, ο συνολικός αριθμός νοσούντων με ΣΔ αναμένεται να ανέλθει ως και τα 643 εκατομμύρια έως το 2030. Με στόχο την επίτευξη ορθού γλυκαιμικού ελέγχου για την πρόληψη ή και την καθυστέρηση της εμφάνισης των μακροπρόθεσμων επιπλοκών της ασθένειας, στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε ερμηνεύσιμο μοντέλο εκτίμησης του κινδύνου εμφάνισης υπεργλυκαιμικών και υπογλυκαιμικών επεισοδίων σε άτομα με Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου 1 βασισμένο στην εφαρμογή υβριδικής προσέγγισης που συνδυάζει τη χρήση διαμερισματικών μοντέλων και μεθόδων μηχανικής μάθησης. Για την ανάπτυξη και την αξιολόγηση του μοντέλου χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα πραγματικών ασθενών που συλλέχθηκαν στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος ENDORSE (Τ1ΕΔΚ-03695) και περιλάμβαναν μετρήσεις γλυκόζης, τιμές χορηγημένης ινσουλίνης, καθώς και πληροφορίες λαμβανόμενων γευμάτων και σωματικής δραστηριότητας. Με στόχο την ακριβέστερη αποτύπωση των μηχανισμών απορρόφησης της ινσουλίνης από τον υποδόριο χώρο στην αιματική κυκλοφορία, της ενεργοποίησης των ενδοκυτταρικών μονοπατιών μεταβίβασης σήματος ινσουλίνης και της απορρόφησης της γλυκόζης γεύματος από το έντερο στην αιματική κυκλοφορία, αξιοποιήθηκαν κατάλληλα διαμερισματικά μοντέλα που συνδυάστηκαν με ένα αναδρομικό νευρωνικό δίκτυο μακράς βραχείας μνήμης (Long Short Term Memory Neural Networks – LSTMs). Για την αποτελεσματική διαχείριση της μη ισορροπημένης φύσης των δεδομένων διερευνήθηκαν ποικίλες τεχνικές εξισορρόπησης των δεδομένων βασισμένες στην υπερδειγματοληψία. Για την εξαγωγή επεξηγήσεων επί των αποφάσεων του μοντέλου εφαρμόστηκε η μέθοδος LIME (Local Interpretable Model-agnostic Explanations). Το μοντέλο αξιολογήθηκε ως προς τη διακριτική του ικανότητα, καθώς και ως προς την ικανότητά του να εκτιμά ακριβείς πιθανότητες διακινδύνευσης στις περιπτώσεις υπεργλυκαιμικών και υπογλυκαιμικών επεισοδίων, ενώ η εφαρμογή της LIME μεθόδου προσέφερε πολύτιμες πληροφορίες για τον τρόπο λειτουργίας του μοντέλου και φανέρωσε πιθανούς τρόπους περαιτέρω βελτίωσής του.	el
heal.advisorName	Νικήτα, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Νικήτα, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Βουλόδημος, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Στάμου, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	112 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false