Фотосканирование патологии с применением искусственного интеллекта
Узнать больше
Теория (общая постановка задачи):
Преобразование одной информационной модальности А в другую модальность Б, т.е. преобразование одного вида (типа, формы) сигнала (энергии, информации) в другой вид (тип, форму) сигнала (энергии, информации): А=>Б, А≠Б.
Преобразование аналогового сигнала в изображение представлено на примере кардиосигнала.
«Диагностика работы сердца по видеоизображению»
Целью предлагаемого проекта является разработка технической системы для отображения аналогового кардиосигнала в виде видеоизображения и диагностики работы сердца по визуальным образам на видеоизображении.
Видеоизображение кардиосигнала осуществляется при помощи специальных преобразований аналогового кардиосигнала и отображается на экране монитора технической системы.
Преимущества технической системы:
наглядность: нормальное состояние и паталогические изменения в работе сердца наблюдаются в виде визуальных образов на «картине работы сердца»;
компактность: отчет о непрерывном наблюдении за работой сердца в течение длительного времени, например за 6 часов, представляется в виде одного видеоизображения на одном листе формата А4;
повышение качества и надежности диагностики обеспечивается не только за счет традиционного метода определения точек P—QRS—T-комплексов, но и за счет визуальных образов, которые классифицируются методами искусственного интеллекта и распознавания образов;
создаются условия для облегчения труда медицинского персонала.
«Преобразование речевого сигнала в импульсный вид»
Теория (общая постановка задачи):
Преобразование одной информационной модальности А в другую модальность Б, т.е. преобразование одного вида (типа, формы) сигнала (энергии, информации) в другой вид (тип, форму) сигнала (энергии, информации): А=>Б, А≠Б.
Научная основа модели:
Эффективная обработка сигналов во многом зависит от способа их описания. Тот факт, что живые биологические системы наделены наиболее совершенными механизмами переработки информации, обуславливает их изучение и, как следствие, применение в искусственных технических системах.
В предлагаемой модели, в частности, модели преобразования изображения или речевого сигнала, основным преобразованием является преобразование аналогового сигнала в импульсный сигнал, где аналоговый сигнал – это временной ряд значений цвета (r-g-b) в пикселах в формате .bmp, а импульсный – временной ряд бинарных значений (0/1).
На чем основывается выбор импульсного преобразования.
Углубленное изучение нейрофизиологических механизмов восприятия стало возможным благодаря возникновению методов регистрации микро- и макропотенциалов мозга, которые характеризуют активность как отдельных нейронов, так и суммарную биоэлектрическую активность мозга человека. Известны несколько уровней активности мозга, причем каждому уровню соответствует свой вариант анализа перцептивного процесса. При этом независимо от того, на каком уровне изучаются процессы восприятия, главной проблемой изучения является проблема кодирования информации в нервной системе человека. И здесь основной вопрос состоит в том, каким образом происходит прием и преобразование сенсорных стимулов и в каком виде отражается воспринятый и преобразованный стимул в нервной системе человека.
В настоящее время специалисты в области нейробиологии отмечают, что кодирования информации осуществляется при помощи импульсов, т.е. в виде некоторого временного ряда бинарных значений (0/1); нервы, по которым следуют импульсы, в основном одинаковы, и сами импульсы, распространяющиеся от этих рецепторов к головному мозгу, имеют постоянные характеристики. Хорошо известно, что нервный импульс – потенциал действия – генерируется нейроном по принципу «все или ничего». При этом решение проблемы – каким образом мозг различает разные качества каждого из стимулов в пределах одной модальности, т.е. как мозг дифференцирует разные раздражители, и т.п. – лежит в понимании механизмов функционирования особых форм организации импульсной активности нейронов, которые получили название кодов. Коды – это средство передачи информации, это особые формы организации импульсной активности нейронов, которые несут информацию о качественных и количественных характеристиках действующего на организм стимула. Кодирование информации в нервной системе – это преобразование специфической энергии стимулов (света, звука, давления и др.) в универсальные коды нейронной активности, на основе которых мозг осуществляет весь процесс обработки информации.
В настоящее время проблема образования кодов и их функционирования занимает центральное место в решении проблемы представления и преобразования информации в организме человека и животных.
В частности, одним из вариантов решений данной проблемы является точка зрения одного из известных специалистов в области сенсорного кодирования Дж. Сомьена (1975): передача информации в сенсорных системах осуществляется с помощью частоты разрядов нейронов, некоторой плотности импульсного потока.
Однако проблема кодирования не сводится только к анализу разных вариантов импульсной активности нейронов. Она намного шире и требует более углубленного анализа.
Здесь необходимо сказать несколько слов об одной из составляющих механизма кодирования информации сенсорной системы, т.е. о преобразовании сигнала в импульсы (во временной ряд бинарных значений (0/1)), а именно, о пороге срабатывания (рис 3.1).
