پیش بینی بقای سرطان سینه به کمک شبکه یادگیری عمیق و داده های چند وجهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه غیر انتفاعی نور و دانش، شاهرود، ایران.

2 استادیار، گروه کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شاهرود، دانشگاه ازاد اسلامی ، شاهرود، ایران

چکیده

سرطان سینه به‌عنوان یکی از سرطان‌های رایج و مهم، نقش بسزایی در افزایش نرخ مرگ و میر در زنان دارد. در حال حاضر، داده‌های چندوجهی مرتبط با سرطان، از جمله جزئیات ژنومی، تصاویر ماموگرافی و اطلاعات بالینی، در دسترس قرار گرفته است که این امر باعث شده تا توجه بیشتری به توسعه مدل‌های پیشرفته یادگیری عمیق برای پیش‌بینی بقای سرطان سینه شود. در این تحقیق، یک مدل یادگیری عمیق مبتنی بر شبکه‌های عصبی پیچشی با استفاده از داده‌های چندوجهی برای پیش‌بینی بقای سرطان سینه پیشنهاد می‌شود که ویژگی‌های مهمی را برای افزایش دقت این پیش‌بینی تولید می‌کند. روش پیشنهادی دارای دو فاز است؛ در فاز اول از یک شبکه عصبی پیچشی برای استخراج ویژگی‌های موثر استفاده می‌شود و در فاز دوم، این ویژگی‌ها، برای انجام فرآیند پیش‌بینی بقای سرطان سینه به کار گرفته می‌شوند. نتایج آزمایشات نشان داد که در حالتی که از داده های بالینی استفاده گردید دقت روش پیشنهادی 34/98 حاصل گردید و در حالت بدون استفاده از این داده ها دقت 21/97 حاصل گردید که حاکی از این است مدل پیشنهادی این تحقیق نسبت به مدل‌های مقایسه‌شده، بهبود قابل توجهی داشته است. به‌علاوه، نتایج نشان می‌دهند که استفاده از داده‌های بالینی در ارتقاء دقت و عملکرد مدل پیشنهادی مؤثر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Prediction of breast cancer survival using deep learning network and multivariate data

نویسندگان [English]

  • fateme jalali 1
  • mohammadmehdi hosseini 2
1 Master's degree, Computer Department, Technical and Engineering Faculty, Noor and Danesh Non-Profit University, Shahroud, Iran.
2 Assistant Professor, Computer Department, Technical and Engineering Faculty, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Breast cancer, as one of the most common and significant cancers, plays a major role in increasing mortality rates among women. Currently, multi-modal cancer-related data, including genomic details, mammography images, and clinical information, are available, which has led to increased focus on developing advanced deep-learning models for predicting breast cancer survival. This study proposes a deep learning model based on convolutional neural networks (CNN) for predicting breast cancer survival using multi-modal data. This model extracts crucial features to enhance prediction accuracy. The proposed method comprises two phases: in the first phase, a CNN is used to extract effective features, and in the second phase, these features are employed to predict breast cancer survival. The experimental results demonstrated that the proposed method achieved an accuracy of 98.34% when clinical data were utilized, and 97.21% without clinical data. This indicates that the proposed model significantly outperforms the compared models. Moreover, the results show that incorporating clinical data is instrumental in improving the accuracy and performance of the proposed model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Breast cancer
  • mammography
  • breast cancer survival prediction
  • deep learning
  • convolutional neural network (CNN)