Ứng dụng phương pháp học tập chuyển đổi trong nhận diện bệnh tim tại HCMUTE

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI

BIÊN BẢN CHẤM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ NĂM 2018

PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN THỨ 1

PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN THỨ 2

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT

ABSTRACT

1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Các kết quả nghiên cứu trong nước và ngoài nước đã công bố

1.2.1. Các kết quả nghiên cứu trong nước

1.2.2. Các kết quả nghiên cứu quốc tế

1.3. Mục tiêu của đề tài

1.4. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài

1.4.1. Nhiệm vụ của đề tài

1.4.2. Giới hạn của đề tài

1.5. Phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về tín hiệu điện tim ECG

2.2. Thu thập dữ liệu điện tim

2.3. Phương pháp phân tích wavelet rời rạc

2.4. Phương pháp giảm chiều dữ liệu

2.4.1. Phương pháp phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis PCA)

2.4.2. Phương pháp phân tích phân biệt tuyến tính (Linear Discriminant Analysis - LDA)

2.5. Phương pháp học tập chuyển đổi Large Margin Nearest Neighbor – LMNN [9]

2.5.1. Không gian metric và khoảng cách Mahalanobis [10, 11]

2.5.2. Hàm chi phí

2.5.3. Tối ưu mặt lồi – Convex Optimization

2.6. Phương pháp phân loại sử dụng Neuron Network

2.6.1. Đơn vị xử lý mạng neural network

2.6.2. Hàm kết hợp trong neural network

2.6.3. Hàm kích hoạt trong neural network

2.6.4. Hàm mục tiêu

2.6.5. Thuật toán lan truyền ngược (Back-Propagation)

2.7. Phương pháp đánh giá một bộ phân loại

2.7.1. Đường cong ROC

2.7.2. Ma trận nhầm lẫn

3. CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP HỌC CHUYỂN ĐỔI TRONG PHÂN LOẠI TÍN HIỆU ECG VÀ THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM

3.1. Lưu đồ tổng quát của phương pháp đề xuất phân loại tín hiệu điện tim

3.2. Chuẩn bị dữ liệu

3.3. Tách từng nhịp tim và trích đặc trưng

3.4. Thiết kế thí nghiệm

3.4.1. Thiết kế thí nghiệm 1: khảo sát sự ảnh hưởng của hiệu ứng kéo theo “Long–tail effect” lên độ chính xác của bộ phân loại tín hiệu điện tim ECG

3.4.2. Thiết kế thí nghiệm 2: đánh giá chéo bộ phân loại giữa các dây điện cực tín hiệu điện tim

3.4.3. Thiết kế thí nghiệm 3: thiết kế bộ phân loại tín hiệu điện tim dùng phương pháp học chuyển đổi LMNN

3.5. Giảm chiều dữ liệu

3.6. Học tập chuyển đổi

3.7. Huấn luyện và phân loại

4. CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ

4.1. Kết quả thí nghiệm 1

4.2. Kết quả thí nghiệm 2

4.3. Kết quả thí nghiệm 3

5. CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Hướng phát triển

A.1 So sánh kết quả của thí nghiệm thứ 1 khi áp dụng hai phương pháp giảm chiều PCA và LDA cho các tình huống khác nhau của tập dữ liệu

A.2 Kết quả thí nghiệm thứ 2 thực hiện trên một số bộ dữ liệu khác

TÀI LIỆU THAM KHẢO

BÀI BÁO KHOA HỌC

I. Tổng quan về phương pháp học tập chuyển đổi

Phương pháp học tập chuyển đổi (học tập chuyển đổi) đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc cải thiện khả năng nhận diện bệnh tim. Phương pháp này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả trong việc phân loại tín hiệu điện tim mà còn tối ưu hóa quy trình học tập của sinh viên trong lĩnh vực y tế. Tại HCMUTE, việc áp dụng phương pháp này trong giảng dạy đã cho thấy những kết quả tích cực, đặc biệt trong việc phát triển kỹ năng nhận diện bệnh tim. Theo nghiên cứu, việc sử dụng phương pháp học tập chuyển đổi giúp sinh viên có thể tiếp cận kiến thức một cách chủ động và hiệu quả hơn. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục mà còn tạo ra những bác sĩ có khả năng chẩn đoán chính xác hơn. "Học tập chuyển đổi không chỉ là một phương pháp, mà còn là một cách tiếp cận mới trong giáo dục y tế".

1.1. Lợi ích của phương pháp học tập chuyển đổi

Phương pháp học tập chuyển đổi mang lại nhiều lợi ích cho sinh viên trong việc nhận diện bệnh tim. Đầu tiên, nó giúp sinh viên phát triển kỹ năng phân tích và đánh giá thông tin từ các tín hiệu điện tim. Thứ hai, phương pháp này khuyến khích sinh viên tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động, từ đó nâng cao khả năng tư duy phản biện. Cuối cùng, việc áp dụng công nghệ trong giáo dục y tế, như sử dụng phần mềm phân tích tín hiệu ECG, giúp sinh viên làm quen với các công cụ hiện đại trong chẩn đoán bệnh. "Việc áp dụng công nghệ trong giáo dục y tế là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo".

II. Nhận diện bệnh tim và vai trò của công nghệ

Nhận diện bệnh tim là một trong những thách thức lớn trong y học hiện đại. Bệnh tim mạch đang gia tăng với tốc độ đáng báo động, và việc phát hiện sớm có thể cứu sống nhiều bệnh nhân. Công nghệ hiện đại, đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục y tế, đã đóng góp không nhỏ vào việc cải thiện khả năng nhận diện bệnh tim. Tại HCMUTE, việc áp dụng các công nghệ mới trong giảng dạy đã giúp sinh viên có cái nhìn sâu sắc hơn về bệnh lý này. "Công nghệ không chỉ hỗ trợ trong việc chẩn đoán mà còn giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các phương pháp điều trị". Việc sử dụng các phần mềm phân tích tín hiệu ECG giúp sinh viên thực hành và nâng cao kỹ năng nhận diện bệnh tim một cách hiệu quả.

2.1. Công nghệ trong giáo dục y tế

Công nghệ đã trở thành một phần không thể thiếu trong giáo dục y tế. Việc sử dụng các phần mềm phân tích tín hiệu điện tim không chỉ giúp sinh viên thực hành mà còn tạo ra môi trường học tập tương tác. Các công nghệ như máy học và phân tích dữ liệu lớn đang được áp dụng để cải thiện độ chính xác trong chẩn đoán bệnh tim. "Công nghệ giúp sinh viên không chỉ học lý thuyết mà còn thực hành trong môi trường gần gũi với thực tế". Điều này không chỉ nâng cao chất lượng đào tạo mà còn chuẩn bị cho sinh viên những kỹ năng cần thiết để đối mặt với thách thức trong nghề nghiệp tương lai.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về ứng dụng phương pháp học tập chuyển đổi trong nhận diện bệnh tim tại HCMUTE đã cho thấy những kết quả khả quan. Các thí nghiệm được thực hiện cho thấy rằng việc áp dụng phương pháp này không chỉ nâng cao khả năng nhận diện bệnh tim mà còn cải thiện kỹ năng phân tích dữ liệu của sinh viên. Kết quả cho thấy sinh viên có thể phân loại các tín hiệu ECG với độ chính xác cao hơn so với các phương pháp truyền thống. "Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp học tập chuyển đổi có thể cải thiện đáng kể khả năng nhận diện bệnh tim". Điều này mở ra hướng đi mới cho việc áp dụng công nghệ trong giáo dục y tế.

3.1. Ứng dụng trong thực tiễn

Việc áp dụng phương pháp học tập chuyển đổi trong nhận diện bệnh tim không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn được triển khai trong thực tiễn. Các sinh viên sau khi tốt nghiệp đã có thể áp dụng những kiến thức và kỹ năng đã học vào công việc thực tế tại các bệnh viện. Họ có khả năng sử dụng các công cụ phân tích tín hiệu ECG để hỗ trợ trong việc chẩn đoán bệnh tim. "Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là rất quan trọng trong việc đào tạo bác sĩ tương lai". Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe mà còn góp phần giảm thiểu tỷ lệ tử vong do bệnh tim mạch.

Luận văn thạc sĩ về ứng dụng phương pháp học tập chuyển đổi trong nhận diện bệnh tim tại HCMUTE