Ανάπτυξη μοντέλου εκτίμησης του κινδύνου εμφάνισης καρδιαγγειακής νόσου σε άτομα με Σακχαρώδη Διαβήτη, βασισμένου σε ταξινομητή Τυχαίων Δασών - Τσίρκας, Ευάγγελος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών, 2015)
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στη σχεδίαση, ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός εξατομικευμένου μοντέλου εκτίμησης του κινδύνου ανάπτυξης καρδιαγγειακής νόσου ως μακροπρόθεσμη επιπλοκή του Σακχαρώδους Διαβήτη Τύπου 2 (ΣΔΤ2). Ο ΣΔΤ2 χαρακτηρίζεται από τη μειωμένη ευαισθησία των κυττάρων του οργανισμού στη δράση της ινσουλίνης, της κύριας ορμόνης που ρυθμίζει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα ή από την τάση του παγκρέατος για περιορισμένη παραγωγή και έκκρισή της. Τα αίτια εμφάνισης της νόσου παραμένουν αδιευκρίνιστα, ενώ οι βραχυπρόθεσμες και οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της στην υγεία των ατόμων με ΣΔΤ2καθιστούνεπιτακτική την ανάγκη για μελέτη και αντιμετώπισή της. Το μοντέλο λαμβάνει είσοδο δημογραφικά, ανθρωπομετρικά, κλινικά, και περιβαλλοντικά δεδομένα καθώς και πληροφορίες σχετικά με τις θεραπευτικές αγωγές που ακολουθεί ο ασθενής για την αντιμετώπιση της νόσου και των συνοδών νοσημάτων, ενώ εξάγει την πιθανότητα εμφάνισης καρδιαγγειακού νοσήματος σε βάθος χρόνου ίσο με 5 έτη. Η ανάπτυξη του μοντέλου βασίστηκε στη μεθοδολογία των Τυχαίων Δασών, μιας τεχνικής εξόρυξης γνώσης από δεδομένα με μηχανική μάθηση. Τα Τυχαία Δάση βασίζονται στην συνδυασμένη χρήση πολλαπλών Δέντρων Αποφάσεων, τα οποία μπορούν να επιλύσουν προβλήματα Ταξινόμησης και Παλινδρόμησης. Στο σύστημα που αναπτύξαμε τα Δέντρα Απόφασης λειτουργούν ανεξάρτητα, χειριζόμενα ένα πρόβλημα Παλινδρόμησης, και το καθένα από αυτά εξάγει την πιθανότητα εμφάνισης καρδιαγγειακής νόσου. Τα ανεξάρτητα αποτελέσματα κάθε Δέντρου Απόφασης συλλέγονται για τον μετέπειτα υπολογισμό της τελικής πιθανότητας. Για την ανάπτυξη και την αξιολόγηση του μοντέλου χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα 560 ατόμων με ΣΔΤ2, τα οποία παραχωρήθηκαν από το Διαβητολογικό Κέντρο του Ιπποκράτειου Νοσοκομείου Αττικής. Το μοντέλο αξιολογήθηκε ως προς τη διακριτική του ικανότητα καθώς και ως προς την ικανότητά του να παράγει ακριβείς εκτιμήσεις του κινδύνου. Το τελικό σύστημα συγκρίθηκε με την απόκριση ενός έτοιμου μοντέλου (από τις βιβλιοθήκες του λογισμικού πακέτου Matlab), προκειμένου να διαπιστωθεί η ορθότητα της σχεδίασής του.