به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

evolutionary algorithms

در نشریات گروه پزشکی
تکرار جستجوی کلیدواژه evolutionary algorithms در مقالات مجلات علمی
  • مهرنوش آهنگرانی، محمدجعفر تارخ*
    زمینه و هدف

    در سال های اخیر، یادگیری ماشین و الگوریتم های تکاملی توجه پژوهشگران و متخصصین در حوزه های مختلف، به ویژه حوزه سلامت را به جنبه های کاربردی آنها در پردازش مجموعه داده های کلان برای ارائه بینش های مفید به خود جلب کرده اند. از طرف دیگر، تشخیص سریع و دقیق بیماری دیابت یکی از مهم ترین مسائل در پزشکی است و افزایش نرخ ابتلا به این بیماری برای جوامع جهانی نگرانی های بسیاری را به همراه داشته است. مطالعه حاضر با هدف ایجاد یک مدل تشخیصی مبتنی بر الگوریتم های تکاملی و یادگیری ماشین جهت تشخیص بیماری دیابت انجام شد.

    روش کار

    این پژوهش یک چارچوب مبتنی بر تشخیص هوشمند بیماری دیابت را ارائه می دهد. روش پیشنهادی شامل دو مرحله اصلی است: مرحله اول شامل رویکرد طبقه بندی با استفاده از الگوریتم های K-نزدیک ترین همسایه و جنگل تصادفی است. مرحله دوم شامل رویکرد ترکیبی انتخاب ویژگی و طبقه بندی به منظور بهبود نتایج مرحله اول است که در آن از الگوریتم های بهینه ساز گرگ خاکستری، بهینه ساز نهنگ و بهینه ساز ازدحام ذرات جهت انتخاب ویژگی استفاده شده است. در این تحقیق از مجموعه داده دیابت هندی پیما استفاده شده است. تجزیه و تحلیل مقایسه ای بین رویکردهای مختلف از طریق شاخص های ارزیابی دقت، صحت و فراخوانی و امتیاز F1 انجام شده است.

    نتایج

    پس از مقایسه های تطبیقی بین مدل های پیشنهادی، مدل جنگل تصادفی مبتنی بر بهینه ساز گرگ خاکستری با صحت پیش بینی 81/38%  به عنوان مدل نهایی انتخاب و معرفی شد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که استفاده از الگوریتم های تکاملی در کنار مدل های یادگیری ماشینی، می تواند کارایی و صحت تشخیص بیماری دیابت و عوارض ناشی از آن را در بیش تر مواقع افزایش دهد.

    کلید واژگان: تشخیص دیابت، یادگیری ماشین، الگوریتم های تکاملی، انتخاب ویژگی
    Mehrnoosh Ahangarani, Mohammadjafar Tarokh*
    Background and Aim

    In recent years, machine learning and evolutionary algorithms have drawn the attention of researchers and specialists in various fields, especially in healthcare, due to their practical applications in processing large datasets to provide valuable insights. Considering the increasing prevalence of diabetes and its rapid and accurate diagnosis being one of the most critical issues in medicine, significant concerns are faced by global communities worldwide. The present study was conducted with the aim of creating a diagnostic model based on evolutionary algorithms and machine learning to diagnose diabetes.

    Materials and Methods

    This research based on the Indian Pima diabetes dataset presents a framework based on intelligent diabetes diagnosis. The proposed method consists of two main stages. The first stage involves a classification approach using K-nearest neighbors and random forest algorithms. The second stage includes a combined feature selection and classification approach to enhance the results of the first stage, utilizing grey wolf optimization, whale optimization, and particle swarm optimization algorithms for feature selection. Comparative analysis among different approaches is conducted through evaluation metrics such as accuracy, precision, recall, and F1-score.

    Results

    After comparative comparisons among the proposed models, the random forest model based on the grey wolf optimization was selected and introduced as the final model with a prediction accuracy of 81.38%.

    Conclusion

    The findings of this research indicate that the use of evolutionary algorithms alongside machine learning models can often enhance the efficiency and accuracy of diabetes diagnosis and its associated complications.

    Keywords: Diabetes Diagnosis, Machine Learning, Evolutionary Algorithms, Feature Selection
  • محمد محمدی نجف آبادی*، حبیبه نظیف، فهیمه سلطانیان
    زمینه و هدف

    سرطان پروستات یکی از شایع ترین سرطان در مردان است. یکی از روش ها درمانی سرطان پروستات که دارای نتایج بهتری نسبت به دیگر روش های متداول هست، روش براکی تراپی است. مسیله برنامه ریزی درمان براکی تراپی با نرخ دوز بالا، شامل تعیین یک برنامه مناسب برای یک منبع تشعشع است که در بدن بیمار حرکت می کند و حجم هدف با دوز برنامه ریزی شده، اشعه دهی می شود.

    روش کار

    در این مقاله، برنامه ریزی اعداد صحیح با محدودیت های فازی توسعه داده شده و یک مدل بهینه سازی برای محاسبه میزان دوز در روش براکی تراپی، برنامه ریزی شده است. سپس توسط سه نوع الگوریتم تکاملی مختلف، جواب های بهینه مسیله برنامه ریزی اعداد صحیح با محدودیت های فازی بدست آورده و با هم مقایسه شده است.

    یافته ها

    با توجه به نتایج بدست آمده و مقایسه الگوریتم های مختلف، می توان نتیجه گرفت که چه در حالتی که هدف اصلی، بیشترین پوشش باشد و یا هدف، کمترین زمان ممکن برای رسیدن به پوشش بالای 95 درصد باشد، بهترین الگوریتمی که می تواند جواب خوبی برای هر بیمار بدست آید، الگوریتم استراتژی تکاملی می باشد.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش نشان داده شده است که این مدل فازی دارای عملکرد قابل قبول بالینی برای موارد پروستات و معیارهای دزیمتری مورد استفاده در این مطالعه می باشد. از طرفی چون سن بیمار و وضعیت و توانایی جسمانی بیمار به عنوان پارامترهایی در مسیله تاثیر گذار می باشند، لذا جواب هایی که بدست آمده، جواب های بهتر و دقیق تری نسبت به تحقیقات گذشته می باشد.

    کلید واژگان: بهینه سازی، براکی تراپی، منطق فازی، الگوریتم های تکاملی
    Mohammad Mohammadi Najafabadi*, Habibeh Nazif, Fahimeh Soltanian
    Background & Aims

    Cancer is one of the great human challenges in all countries, both advanced and developing. Cancer treatment management can include surgery, chemotherapy, or radiation therapy (1). Radiation therapy is done in two ways: Teletherapy and Brachytherapy. Brachytherapy involves the use of radiation sources to treat cancer by irradiating cancerous tissue from within the patient’s body (2). But the dose and how to use this method has always been questionable for researchers. Therefore, this study creates a new fuzzy approach to high-dose brachytherapy by optimizing the distribution of double roughness based on dosimetric criteria. The use of fuzzy logic itself has increased the accuracy of the mathematical model of the problem. This fuzzy model is a new study and innovation used in this paper. Due to the fuzzy nature of this method and its limitations, it is considered fuzzy. This makes the method more accurate and includes parameters such as the patient’s physical ability and age in the problem, which in itself increases the accuracy of the method for each patient. As a result, the obtained answer is improved and the executive program of brachytherapy method is more accurate.

    Methods

    In the present study, the dose prescribed for an organ was evaluated by dosimetric indices listed in Table 1 (18). For the present study, data from 20 patients in the age range of 50 to 74 and mean age 62 years with a wide range of prostate volume between 23 and 103 cubic centimeters, and for the treatment of prostate cancer by brachytherapy from the Academic Medical Center (AMC, Amsterdam, the Netherlands) had participated. To compare brachytherapy programs with high interstitial dose, the dose rate was calculated with 192Ir beam with a radiation dose of 13 Gy, according to the standard protocol TG-43.
    To begin with, computed tomography (CT) scans or magnetic resonance imaging (MRI) were taken from the patients pelvis, and entered into the treatment planning software for use in treatment planning sessions. BT treatment planners and specialists then determined the input catheters, target volumes, and OARs obtained from the medical images. Depending on the size and exact location of the target volumes, between 14 and 20 catheters entered the patient’s body, reaching the target volumes. After designing and approving an acceptable treatment plan, the catheters inserted into the patient’s body were connected to a retractor 4 that controls the movement of the radiation source. After the treatment program, the source was returned to the retractor (8, 14). Then, an integer program model with fuzzy constraints was proposed for programming on high-dose brachytherapy. The description of infrastructures, parameters and variables in this model are in Table 2 (15). Finally, the dosimeter index is equal to the sum of all the index variables, as it turned out: The proposed model is a correct programming model called IP.
    In general, three evolutionary algorithms (EP), (GA) and (ES) were used in this research. The algorithms stopped after creating 20 generations of desirable answers and the best answer of each generation was determined on the chart as a point. The resulting set of answers were connected in the form of graphs, which are used to analyze the results. Each point on the graph identifies the best answer from each of the generations generated by the respective algorithms. These three algorithms were performed independently for each patient and the obtained answers were identified as dots on the chart. The graph obtained for each patient indicates the capability of each of these algorithms.

    Results

    According to this study, each of the three algorithms (EP), (GA) and (ES) are each run independently for each of the patients with prostate cancer. At first, the genetic algorithm showed the ability to get closer to the desired answer sooner, but as the optimization process continues, the rate of convergence to the desired answer decreases, so if the time parameter is very important, the genetic algorithm can be useful. Especially for patients whose prostate volume was larger than other patients. In patients 15, 12, 8 and 9, due to their younger age than other patients and better physical condition, as well as prostate volume less than 80 ml, they had much more promising results than other patients. In contrast, for patients 4 and 19 with an age of over 70, the results were not as favorable as for other patients. The * sign in the table indicates that there is no answer through that patient-specific algorithm that covers 95 or even more of the tumor volume. Therefore, according to Table 2, it can be concluded that the best algorithm that can be considered for the case where the shortest time to reach the target coverage above 95% is the genetic algorithm. According to Table 2, it can be concluded that the best algorithm that can be considered for the case where the shortest time to reach the target coverage above 95% is the genetic algorithm. Therefore, according to Table 3, the ES algorithm has better answers than the other two algorithms for the case in which the largest volume of the tumor is covered. According to the results, the ES algorithm has obtained the best results for patients under 60 years of age and normal prostate volume.

    Conclusion

    According to the obtained results, it can be stated that whether the main goal is the maximum coverage or the goal is the shortest possible time to reach the coverage above 95%, the best algorithm that can get a good answer for each patient is the evolutionary strategy algorithm.

    Keywords: Optimization, Brachytherapy, Fuzzy Logic, Evolutionary Algorithms
  • نازنوش سادات اطمینان، الهام پروین نیا*، علی شریفی زارچی
    مقدمه

    مطالعه حیات و آشکارسازی وظایف ژن ها یک مساله مهم در محاسبات زیستی است. در انطباق توالی های زیستی، برای شناسایی ژن ها، اندازه گیری شباهت بین توالی ها انجام می شود. وقتی با مساله اندازه ژنوم در انطباق های چندگانه مواجه می شویم، با مشکل کمبود حافظه و افزایش زمان روبه رو هستیم. بنابراین، روشی که بتواند سریع و بدون کاهش دقت، انطباق ژنوم ها را داشته باشد، تاثیر به سزایی در تحلیل توالی ها خصوصا توالی های بلند را همراه دارد.

    مواد و روش ها

    ابتدا روشی را برای تقسیم هر توالی به زیر توالی های کوتاه معرفی می کنیم. سپس از الگوریتم های تکاملی برای انطباق زیر توالی ها استفاده می کنیم.

    نتایج

    روش پیشنهادی در هفت مجموعه داده با تعداد نکلویتیدهای مختلف به ازای هر توالی دی ان ای و افزایش تدریجی از 18000 تا 14 میلیون نکلیوتید، ارزیابی شده و با پنج روش مشهور انطباق چندگانه مقایسه شده است. بالاترین میزان دقت برای باکتری variola با میزان 93/0 و بالاترین سرعت انطباق 6/0 بر حسب دقیقه برای این باکتری است.

    نتیجه گیری

    اکثر روش های انطباق چندگانه در توالی های کوتاه یا تعداد کم، دقت مناسبی دارند اما برای دنباله های طولانی تر به قدرت محاسباتی بالایی نیاز دارند. الگوریتم پیشنهادی با انطباق توالی های بلند، در زمانی قابل قبول و حفظ دقت و همچنین استفاده بهینه از حافظه، بر این نقص غلبه می کند.

    کلید واژگان: انطباق چندگانه توالی، داده ژنوم کامل، تقسیم توالی، الگوریتمهای تکاملی
    Naznooshsadat Etminan, Elham Parvinnia *, Ali Sharifi-Zarchi
    Introduction

    The study of life and the detection of gene functions is an important issue in biological science. Multiple sequences alignment methods measure the similarity of DNA sequences. Nonetheless, when the size of genome sequences is increased, we encounter with the lack of memory and increasing the run time. Therefore, a fast method with a suitable accuracy for genome alignment has a significant impact on the analysis of long sequences.

    Methods

    We introduce a new method in which, it first divides each sequence into short sequences. Then, it uses evolutionary algorithms to align the sequences.

    Results

    The proposed method has been evaluated in seven datasets with different number of nucleotides per DNA sequence (18,000 to 14 million) and compared to five popular multiple sequences alignment methods. The highest accuracy for the variola bacterium dataset is 93% and the highest alignment rate is 0.6 per minute for this bacterium.

    Conclusion

    Most multiple alignment methods in short sequences or datasets with only a few sequences have good accuracy while require high computational time for longer sequences. The proposed algorithm overcomes this drawback by aligning long sequences in an acceptable time and maintaining accuracy as well as optimal memory usage.

    Keywords: Multiple Sequence alignment, Complete Genome Data, Sequence Division, Evolutionary Algorithms
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال