Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/50700
Type: Tese
Title: Sistema de suporte à decisão baseado em inteligência artificial para predição de doenças arteriais coronárias
Authors: Carlos Anderson Oliveira Silva
First Advisor: Cristiano Leite de Castro
First Co-advisor: Michel Bessani
First Referee: Carlos Dias Maciel
Second Referee: Thiago Souza Rodrigues
Third Referee: Henrique Resende Martins
metadata.dc.contributor.referee4: Wagner Meira Junior
Abstract: A aplicação de aprendizagem de máquina tem se tornado cada vez mais comum em diversas áreas profissionais. Dentre as várias possibilidades que essa tecnologia permite, utiliza-la como ferramenta de predição e suporte à tomada de decisão vem se mostrando bastante promissora. Entretanto, a característica "caixa preta" de alguns modelos tem inviabilizado a utilização dessa tecnologia, principalmente na área médica. Os profissionais de saúde precisam de clareza sobre os fatores que indicam um diagnóstico. Afinal, um diagnóstico errado pode levar a perca da vida de um paciente. Utilizando uma base de dados com mais de 560 mil registros de consultas médicas em pacientes, este trabalho propõe uma metodologia que construa modelos de aprendizagem de máquina explicáveis para predição de diagnósticos de Fibrilação Auricular, Enfermidade Coronária e Apneia do Sono, incorporando dados históricos estruturados e não estruturados dos pacientes. Aprendizado Fracamente Supervisionado é usado para rotular os dados não estruturados, XGBoost é usado para predição e o método SHAP é usado para explicar a predição. Por fim, toda proposta é implementada em um software web escrito em linguagem de programação Python. Os resultados são promissores, além da capacidade de predição acurada, a explicação da predição destaca características históricas do paciente com maior impacto no processo de tomada de decisão do diagnóstico sugerido.
Abstract: The application of machine learning has become increasingly common in various professional areas. Among the various possibilities that this technology allows, using it as a prediction and decision-making tool has been very promising. However, the "Black-Box" feature of some models has made the use of this technology unviable, especially in the medical field. Healthcare professionals need clarity about the factors that indicate a diagnosis. After all, a wrong diagnosis can lead to a patient’s life. Using a database with more than 560,000 records of medical appoint ments in patients, this work proposes a methodology that builds explainable machine learning models for the diagnosis prediction of auricular fibrillation, coronary sickness, and sleep apnea, incorporating patient’s structured and unstructured historical data. Weak supervision is used to label the unstructured data, XGBoost is used for prediction, and the SHAP method is used to explain the prediction. Finally, the methodology is implemented in Web Software written in the Python programming language. The results are promising, in addition to the accurate prediction capability, the prediction explanation highlights the patient’s historical characteristics with a higher impact on the decision-making process of the suggested diagnostic.
Subject: Inovações tecnológicas
Inteligência artificial
Aprendizado do computador
Coronariopatias
Sistemas de suporte de decisão
Clínica médica – Processo decisório
Redes neurais (Computação)
Síndrome das apneias do sono
Coração – Doenças – Diagnóstico
Python (Linguagem de programação de computador)
Software – Desenvolvimento
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Inovação Tecnológica e Biofarmacêutica
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/50700
Issue Date: 17-Nov-2022
Appears in Collections:Teses de Doutorado

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