Ứng Dụng Mô Hình Máy Học Hỗ Trợ Phát Hiện Và Phân Loại Tổn Thương Da

• Tác giả: Trần Khoa Dự
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Chí Cường
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Y Sinh
• Đề tài: Ứng Dụng Mô Hình Máy Học Trong Phát Hiện Và Phân Loại Tổn Thương Da
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Các loại tổn thương da được khảo sát
• 1.2. Sử dụng mô hình máy học để hỗ trợ phân loại ảnh
• 1.3. Các công cụ thực hiện xây dựng mô hình máy học
• 1.4. TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH
• 1.4.1. Sơ đồ khối của mô hình phân loại tổn thương da
• 1.4.2. Tập dữ liệu
• 1.4.3. Tiền xử lý dữ liệu
• 1.4.4. Xây dựng mô hình
• 1.4.5. Đánh giá mô hình huấn luyện
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ – NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
• 4.1. Kết quả huấn luyện các mô hình dựa trên các phương pháp tiền xử lý dữ liệu
• 4.2. Kết quả huấn luyện dựa trên việc điều chỉnh các siêu tham số
• 4.3. So sánh các mô hình đã thực hiện huấn luyện
• 4.4. Kết quả phân loại của mô hình ResNet50
• 4.5. So sánh kết quả phân loại của đề tài với các nghiên cứu khác
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về ứng dụng mô hình máy học trong phát hiện tổn thương da

Mô hình máy học đang trở thành một công cụ quan trọng trong lĩnh vực y tế, đặc biệt là trong việc phát hiện và phân loại các loại tổn thương da. Việc ứng dụng công nghệ này không chỉ giúp nâng cao độ chính xác trong chẩn đoán mà còn tiết kiệm thời gian cho bác sĩ. Các mô hình như Inception, ResNet, ConvNeXt và Vision Transformer đã được nghiên cứu và áp dụng để phân loại các tổn thương da khác nhau.

1.1. Khái niệm về tổn thương da và sự cần thiết phát hiện

Tổn thương da có thể là dấu hiệu của nhiều bệnh lý nghiêm trọng, bao gồm ung thư da. Việc phát hiện sớm các tổn thương này là rất quan trọng để điều trị kịp thời và hiệu quả.

1.2. Vai trò của mô hình máy học trong y tế

Mô hình máy học giúp tự động hóa quá trình phân tích hình ảnh y tế, từ đó hỗ trợ bác sĩ trong việc đưa ra chẩn đoán chính xác hơn. Công nghệ này đã chứng minh được hiệu quả trong nhiều nghiên cứu trước đây.

II. Thách thức trong việc phát hiện và phân loại tổn thương da

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong công nghệ, việc phát hiện và phân loại tổn thương da vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các yếu tố như độ chính xác của dữ liệu, sự đa dạng của các loại tổn thương và sự khác biệt trong hình ảnh giữa các loại da đều ảnh hưởng đến kết quả.

2.1. Độ chính xác của dữ liệu hình ảnh

Dữ liệu hình ảnh không đồng nhất có thể dẫn đến sai sót trong quá trình phân loại. Việc thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau là cần thiết để cải thiện độ chính xác.

2.2. Sự đa dạng của các loại tổn thương

Các loại tổn thương da rất đa dạng, từ ung thư đến các bệnh lý khác. Mỗi loại tổn thương có đặc điểm riêng, đòi hỏi mô hình phải được huấn luyện với dữ liệu phong phú và đa dạng.

III. Phương pháp xây dựng mô hình máy học cho phát hiện tổn thương da

Để xây dựng mô hình máy học hiệu quả, cần thực hiện các bước như thu thập dữ liệu, tiền xử lý, huấn luyện và đánh giá mô hình. Mỗi bước đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo mô hình hoạt động tốt.

3.1. Thu thập và tiền xử lý dữ liệu

Dữ liệu hình ảnh cần được thu thập từ các nguồn đáng tin cậy và sau đó được tiền xử lý để loại bỏ nhiễu và chuẩn hóa kích thước. Điều này giúp mô hình học tốt hơn từ dữ liệu.

3.2. Huấn luyện mô hình với các thuật toán máy học

Các mô hình như Inception, ResNet, ConvNeXt và Vision Transformer được sử dụng để huấn luyện. Mỗi mô hình có ưu điểm riêng, phù hợp với các loại dữ liệu khác nhau.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả từ việc áp dụng mô hình máy học cho thấy độ chính xác cao trong việc phát hiện và phân loại tổn thương da. Các mô hình đã được thử nghiệm trên tập dữ liệu lớn và cho kết quả khả quan.

4.1. Đánh giá hiệu suất của các mô hình

Các mô hình được đánh giá dựa trên độ chính xác, độ nhạy và độ đặc hiệu. Kết quả cho thấy mô hình ResNet50 đạt hiệu suất tốt nhất trong việc phân loại tổn thương da.

4.2. Ứng dụng trong thực tiễn y tế

Mô hình máy học có thể được tích hợp vào các hệ thống chẩn đoán y tế, giúp bác sĩ đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác hơn trong việc điều trị các tổn thương da.

V. Kết luận và hướng phát triển trong tương lai

Việc ứng dụng mô hình máy học trong phát hiện và phân loại tổn thương da đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực y tế. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến để nâng cao độ chính xác và khả năng ứng dụng của các mô hình này.

5.1. Tương lai của mô hình máy học trong y tế

Công nghệ máy học sẽ tiếp tục phát triển và có thể được áp dụng rộng rãi hơn trong nhiều lĩnh vực y tế khác nhau, không chỉ riêng về tổn thương da.

5.2. Những thách thức cần vượt qua

Cần giải quyết các vấn đề về dữ liệu, độ chính xác và khả năng tổng quát của mô hình để đảm bảo rằng công nghệ này có thể phục vụ tốt nhất cho nhu cầu của ngành y tế.