مقایسه شبکه عصبی انتشار برگشتی با شبکه هیبریدی انتشار برگشتی-موجکی جهت تشخیص سرطان سینه‌، بر اساس ویژگی‌های آماری استخراج شده از تصاویر ترموگرافی سینۀ زنان

نوع مقاله : مقاله مکانیک

نویسنده

گروه مهندسی مکانیک، واحد الیگودرز، دانشگاه آزاد اسلامی، الیگودرز، ایران

چکیده

به ‌منظور تشخیص سرطان سینه، از روش‌های مانند ماموگرافی، MRI، ماموگرافی حرارتی و تشخیص با دستگاه ساده تست سلامت سینه (برست انجل) استفاده می‌شود. روش‌های مختلف پردازش تصاویر، از جمله روش‌های مؤثر برای تشخیص انواع مختلف تومورها در سینۀ زنان است. در این مقاله از دو نوع شبکه عصبی مصنوعی استفاده می‌شود. 5 ویژگی‌های آماری استخراج شده از تصاویر ترموگرافی سینۀ زنان، برای تشخیص سرطان‌ در شبکه‌های عصبی مورد استفاده قرار گرفته شد. در این مقاله از شبکه عصبی انتشار برگشتی (شبکه 1) با روش آموزش لونبرگ-مارکودات و مقایسه نتایج آن با شبکه هیبریدی انتشار برگشتی-موجکی (شبکه 2) جهت بررسی وضعیت سینه زنان استفاده می‌شود. خروجی‌های دو شبکۀ عصبی مورد استفاده در مقاله، دارای 2 گره است که، نشان‌دهنده این است که فرد مورد نظر با اطلاعات داده شده به شبکه‌های عصبی دارای سرطان سینۀ است یا خیر؟ در شبکه (1)، ضریب همبستگی (R=0.9831) و ریشه میانگین مربع خطا (5538/.=RMSE)، به‌عنوان بهترین تابع جهت آموزش شبکه به دست آمد. در مقابل ضریب همبستگی شبکه (2)، R=0.9945 و ریشه میانگین مربع خطاء (0.4665=RMSE) حاصل گردید. زمان آموزش شبکه عصبی 45/51 ثانیه و شبکه 2، 33/68 ثانیه به دست آمد. نتایج شبکه عصبی هیبریدی انتشار برگشتی –موجکی طراحی شده نشان می‌دهد که شبکه پیشنهادی، با دقت 99/5 درصد در شناسایی سرطان سینه کارایی داشته و قادر به تشخیص وضعیت سلامت سینۀ زنان است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of back propagation neural network with hybrid back propagation-wavelet network for breast cancer diagnosis, based on statistical features extracted from thermographic images of women's breasts.

نویسنده [English]

  • Mohammad Heidari
Department of Mechanical Engineering, Aligudarz Branch, Islamic Azad University, Aligudarz, Iran
چکیده [English]

In order to diagnose breast cancer, methods such as mammography, MRI, thermal mammography and detection with a simple breast health test device (Brest Angel) are used. Different image processing methods are among the effective methods for detecting different types of tumors in women's breasts. In this article, two types of artificial neural networks are used. 5 statistical features extracted from thermographic images of women's breasts were used to diagnose cancer in neural networks. In this article, back propagation neural network (network 1) is used with Lunberg-Markudat training method and its results are compared with hybrid back propagation-wavelet network (network 2) to investigate the condition of women's breasts. The outputs of the two neural networks used in the article have 2 nodes, which indicate whether the person in question has breast cancer or not with the information given to the neural networks. In network (1), correlation coefficient (R=0.9831) and root mean square error (RMSE=0.5538) were obtained as the best function for network training. In contrast to the network correlation coefficient (2), R=0.9945 and root mean square error (RMSE=0.4665) was obtained. The training time of neural network 1 was 45.51 seconds and network 2 was 33.68 seconds. The results of the designed wavelet-back propagation hybrid neural network show that the proposed network is effective in detecting breast cancer with 99.5% accuracy and is able to detect the health status of women's breasts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • breast cancer
  • artificial neural network
  • hybrid-back propagation neural network
  • statistical feature
  • breast thermography images