автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Программно-информационный комплекс для диагностики органичной системы по ее изображению

На правах рукописи

Калужский Сергей Игоревич

ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ОРГАНИЧНОЙ СИСТЕМЫ ПО ЕЕ ИЗОБРАЖЕНИЮ

Специальность 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

I

' кандидата технических наук

Волгоград - 2005

Работа выполнена на кафедре «Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования» Волгоградского государственного технического университета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Дворянкин Александр Михайлович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Аверченков Владимир Иванович.

доктор технических наук, профессор Бершадский Александр Моисеевич,

Ведущая организация:

Волгоградский государственный медицинский университет.

Защита состоится 21 декабря 2005 г. в 12 оо в ауд. 209 на заседании диссертационного совета Д 212.028.04 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131 Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28, ВолгГТУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан 18 ноября 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Водопьянов В. И.

гооб-4 1ММ43

'¿7654

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В различных областях человеческой деятельности (технике, медицине, экономике и т.д.) актуальными задачами являются определение состояния системы, ее характеристик, работоспособности. Такой системой может быть органичная система, в частности, человеческий организм или его часть (медицинская диагностика), техническая система (техническая диагностика) и т.д. При этом характеристики системы, которые определяют ее состояние, можно получить различными способами. Однако часто при диагностике состояния органичных систем информацию о системе можно получить только в виде ее изображения. В этом случае по изображению необходимо получить характеристики системы и только затем анализировать их для определения состояния.

В настоящее время существует достаточно большое количество подходов к распознаванию изображений и выделению характеристик системы. Это системы оптического распознавания печатного и рукописного текста, системы анализа сцен. В последнее время активно разрабатываются программно-информационные средства для поддержки диагностики состояния системы по ее изображению. Большой вклад в определение состояния системы по ее изображению внесли О. И. Потатуркин (дистанционная диагностика природных и технических процессов), В. Г. Бадалян, (автоматизированная диагностика по УЗИ), Л. С. Орбачевский (диагностика по изображению конъюнктивы глаза), Г. Г. Потиханова (диагностика состояния стопы по ее отпечатку) и др.

Однако существующие подходы, модели и методы, используемые для определения состояния системы, заданной своим изображением, плохо применимы для диагностики органичной системы, например, стопы человека. Существующие диагностические комплексы не могут подстраиваться под специфику конкретной группы обследуемых, в результате чего страдает качество диагностики. Поэтому актуальной задачей является разработка моделей и методов и создание на их основе программно-информационного комплекса для диагностики состояния органичной системы, заданной своим изображением, который мог бы обучаться в процессе работы для более точной Й^^^ЙЙЙАЧЙЬМ^^СТИКИ. ,

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка модели и алгоритмов и реализация их в виде программно-информационного комплекса для диагностики состояния органичной системы по ее изображению на примере определения состояния стопы человека.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих подходов к распознаванию образов и определению состояния системы, заданной своим изображением.

2. Разработать модель отображения системы во множество характеристик и сопоставления найденных характеристик с образами, определяющими состояние системы.

3. Разработать алгоритм уточнения образов состояния системы в процессе обучения.

4. Реализовать предложенные модели и алгоритмы в виде программно-информационного комплекса для диагностики состояния стопы человека и проверить его работоспособность и эффективность при решении практических задач.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, теории моделирования, искусственного интеллекта, применялись положения теории объектно-ориентированного проеттрования программных систем, теории проектирования реляционных баз данных и компьютерной лингвистики.

Научная новизна результатов, выносимых на защиту, заключается в следующем:

Предложена модель диагностики состояния органичной системы по ее изображению, позволяющая повысить точность и эффективность диагностики:

1. Предложено первичное описание системы в виде матрицы точек изображения.

2. Предложено множество характеристик системы и разработай алгоритм отображения для их получения.

3. Предложено описание возможных состояний системы в виде образов и разработан алгоритм отображения множества характеристик во множество состояний.

4. Для уточнения настроечных параметров образов разработан статистический алгоритм обучения.

5. На основании предложенной модели диагностики органичной системы и алгоритмов разработан способ определения состояния стопы, на который получен патент.

Практическая ценность работы.

1. На основе предложенной модели и алгоритмов диагностики состояния органичной системы по ее изображению реализован программно-информационный комплекс для диагностики состояния стопы. Реализована аппаратная часть комплекса, представляющая собой планшетный сканер, помещенный в укрепленный корпус, способный выдержать вес человека. Комплекс позволяет проводить массовые обследования состояния стопы человека в школах, поликлиниках, военкоматах, в спортивной медицине и отличается низкой стоимостью, малым временем обследования и высокой достоверностью результатов.

2. Проведено обучение (настройка параметров для распознавания образов) и экспериментальная проверка программно-информационного комплекса. Сформированы основные шаблоны для вывода результатов исследований стопы по различным параметрам, рекомендаций по проведению лечебных мероприятий, гигиенических правил для соблюдения режима рациональной нагрузки на стопу, проведения лечебной физкультуры и массажа.

3. Программно-информационный комплекс зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ.

Реализация результатов работы. Программно-информационный комплекс применялся для обследования состояния стопы студентов Волгоградского государственного медицинского университета (ВолГМУ) и Волгоградской государственной академии физической культуры (ВГАФК). Кроме того, были прове-

дены массовые обследования состояния стопы школьников различных школ города. Всего было обследовано более 2000 человек. Также комплекс использовался в клинической практике в Областной клинической больнице №1 в детском ортопедическом отделении.

Апробация работы. Основные положения и материалы диссертации докладывались на Международных научно-технических и научно-практических конференциях «Информационные технологии в образовании, технике и медицине» (Волгоград, 2004), Всероссийском конкурсе на лучшие научные работы по естественным, техническим наукам (проекты в области высоких технологий) и инновационным научно-образовательным проектам в сфере приоритетных направлений науки и техники (Москва, 2004), VII-й, VIII-й и IX-й Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2002-2004). Работа была представлена на выездной сессии Президиума РАМН (Волгоград, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 94 наименования, и 4 приложений. Работа содержит 120 страниц машинописного текста, 22 рисунка, 7 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность д. м. н., профессору Гаврикову К. В., к. м. н., врачу-ортопеду Перепелкину А. И. за оказанные консультации по вопросам диагностики состояния стопы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, дана общая характеристика работы.

В первой главе представлены подходы к распознаванию образов и определению состояния системы, заданной своим изображением.

На рис.1. представлены основные этапы диагностики состояния органичной системы и основные подходы к реализации их на примере диагностики состояния стопы человека.

Рис. 1. Этапы диагностики органичной системы

На первом этапе диагностики выбирается способ первичного описания системы. От этого зависит, насколько просто будет получить данные о системе, насколько эти данные будут адекватны состоянию системы. Применительно к диагностике состояния стопы можно выделить три основных подхода: получение информации в виде карты распределения давления от участков стопы, в виде трехмерного топографического рельефа и в виде изображения стопы.

На втором этапе определяются характеристики системы в зависимости от ее выбранного первичного описания. Применительно к диагностике состояния стопы это может производиться прямыми или косвенными измерениями.

На третьем этапе диагностики производится сопоставление характеристик системы с образами, определяющими ее состояние. Для этого могут применяться

как алгоритмы распознавания образов, так и KDD-алгоритмы (Knowledge Discovery in Databases - извлечение знания из баз данных), позволяющие подстраивать параметры определения состояния системы под специфику конкретной выборки.

В таблице 1 приведено сравнение программно-информационных комплексов, реализующих основные подходы к диагностике состояния стопы.

Таблица 1. Сравнение существующих подходов к диагностике стопы

"^Показатели Подходы Принцип работы Трудоемкость Стоимость комплекса Прямые измерения Автоматизированная постановка диагноза Настройка параметров описания образов

Распределение давления Анализ карты распределения давления от различных участков стопы Высокая Высокая Да Да Нет

Топография Анализ трехмерных снимков, полученных методом компьютерной оптической топографии Высокая Высокая Нет Да Нет

Фотоплан-тография Видеорегистрация стопы на фотоплан-то графе Низкая Средняя Нет Да Нет

Существующие комплексы обладают высокой стоимостью и не обеспечивают подстройку параметров определения состояния системы для конкретной выборки данных. Поэтому актуальной задачей является разработка моделей и алгоритмов, которые позволяли бы обучаться в процессе работы и таким образом проводить эффективную диагностику органичной системы.

На основе анализа подходов к диагностике органичной системы, заданной своим изображением, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования.

Во второй главе разработана модель для диагностики органичной системы по ее изображению.

Пусть имеется множество первичных описаний системы Г, а сама система имеет множество состояний О. Тогда задача диагностики состоит в том, чтобы

для каждого первичного описания системы у 6 Г сопоставить соответствующее состояние оеО. Для этого необходимо построить отображение

С:Г->0. (1)

Отображение С будем строить в виде последовательности отображений ^ и 5: Р '. Г —» X и 5 : X —» О, где Х - множество характеристик системы, - отображение, которое из первичного описания системы получает множество ее характеристик, 5 - отображение, которое по характеристикам системы находит ее состояние. Таким образом, модель диагностики состояния системы представляем в виде кортежа

М =< Г,Х,0,Р,Б > (2)

Первичное описание системы у представляется в виде плоского изображения в оттенках серого цвета и кодируется в виде матрицы точек изображения:

НЫк^г о

где 0 - черный цвет, Етяк - максимальная освещенность точки, / и } - у и X координаты точки соответственно.

Полагаем, что характеристики системы х,,х2,...,х„выбраны таким образом, что они функционально независимы друг от друга: х е X, X ~ {х],х2,—,хп}, п- число характеристик. Тогда множество состояний системы можно представить в виде простого произведения:

о = 0|Хо2х...хол(оеО) (4)

где о1 (/ = 1,2,..., п) - состояние системы по /-й характеристике.

По каждой характеристике система может иметь множество состояний. Например, в случае стопы, может быть различная степень плоскостопия по разным отделам стопы. Таким образом,

10 .1 ..2

02 = {У12,У22,...,У22}

оп={У1У1-,У:п}

где у/ (/ = 1,2,..., и, У = 1,2,...,/я) - у'-е значение образа состояния системы о() /и, - число возможных состояний системы по 1-й ее характеристике. Общее количество образов г = т1кт2 х...хтп.

Отображение ^ представляем в виде покоординатных отображений

2 2 (6)

где (/ = 1,2,..., и) реализуется алгоритмом вычисления характеристики х,

Отображение 5 представляем в виде покоординатных отображений

5, : х, :-> о, 5, : х7 -> о?

2 2, 5<(х,) = у1, / = 1,2,...,и (7)

где 5, - правило (алгоритм), по которому /-Й характеристике сопоставляется одно из значений образа ог

Эти отображения находятся следующим способом: область значений характеристики X, разбивается на интервалы, как показано на рис. 2. Образ состояния системы представляется в виде

у{ =<а/'\а/,е, > (8)

Рис. 2. Интервалы разбиения характеристики х(.

где [о/-1,<з/] - интервал значений характеристики хп е - точность задания интервала.

Правило описывается следующим образом: полагаем, что характеристика х1 принадлежит образу у] если выполняется соотношение:

а{~1+е, (9)

Если а{ - е, < х, < а{ + е1 то считается что х1 не распознано. Величины а('], я/, £ являются настраиваемыми параметрами образа и уточняются в процессе обучения.

Обучающую выборку 21 (у = 1,2.....к) представим в виде

=<у\Х},1" > (10)

где к-объем обучающей выборки, I1 = ■>■■■■>Л) - оценка учителя - образы состояния системы поу-й ее характеристике.

Полагаем, что величины измеренных характеристик X распределены по нормальному закону. Предлагается следующий статистический алгоритм обучения:

1. Выполняется разбиение 2 на т групп по значениям у. ку - число примеров, где имеется одинаковая оценка у.

2. По каждой /-й характеристике и для каждой у группы (у = 1,2,..., к J)

вычисляется среднее значение характеристики х1 :

где а[ - значение характеристики Х1, полученное в /-м примере (/ = 1,2,..., ку ). 3. Вычисляется среднеквадратичное отклонение:

02)

4. Вычисляются значения границы интервала а[ *:

а{ = а/ + Зсг/;

л/=а/-Зсг/, (13)

где 5/ и 5/ - рассчитанные значения о,' слева и справа от границы интервала;

, а/ + а/

(14)

5. Вычисляется точность задания границы интервала €1:

. а{ - а/ 1 А ,

е!=-ЧГ1-; <15>

2 да,.,

Таким образом, границы интервалов и точность задания интервала для каждой характеристики уточняются в процессе обучения.

Разработанная модель использовалась для определения состояния стопы. Изображение стопы представляется согласно (3) в виде матрицы точек изображения (рис 3):

У = |Уу |/=1,^тах » 0<^у<255 (0 - черный цвет, 255 - белый цвет);] - *

координата точки, /-у координата точки, хтах = 1000, _утах = 500.

В процессе разметки изображения стопы вычисляются характеристики х1,х2,х3,х4, где х1 - угол наклона большого пальца х2 - угол наклона мизинца; х3 - коэффициент, характеризующий состояние продольного свода стопы, х4 -пяточный угол.

Алгоритм отображения F для стопы состоит из следующих шагов: 1. Интерактивное определение координат точек (Таблица 2):

Таблица 2. Точки, определяемые пользователем

Обозначение Р„ Ри Ра 1« Л Р,

Светлая Крайняя Крайняя Крайняя Точка между Крайняя

Расположение точки точка в передняя передняя передняя основаниями задняя

передней точка точка вто- точка пя- третьего и точка от-

части большого рого паль- того паль- чегвертого печатка

стопы пальца ца ца пальцев пятки

2. Выделение на снимке контура стопы С = |с(у|, с1} - {0,1} и поиск на

этом контуре точек (Таблица 3):

Таблица 3. Точки, определяемые по контуру стопы

Обозначение Р, Рг Р,

Расположение точки Точка, соответствующая головке первой плюсневой кости Точка, соответствующая головке пятой плюсневой кости Наиболее выступающая кнаружи точка пятки

3. Вычисление координат остальных точек и нахождение углов Х,,х2,Х4 и

расстояний /, и /2, необходимых для вычисления коэффициента х3.

Отображение 5 представляется следующими формулами: 0| : состояние медиальной части стопы:

у\, если х, < а} -е, "Норма" у*, если а\ + е, < х, < а,2 -е, "I ст. плоскостопия" у], если af + £, < х, < аI - sx "II ст. плоскостопия" yf, если х, > а] + с, "III ст. плоскостопия" не определено в противном случае

ог: состояние латеральной части стопы:

у[2, если х2 <а\-е2 "Норма" у2, если а2 + е2 < х2 < а\ - s2 "I ст. плоскостопия" о, =<,yl, если а\ + е2 < х2 < а\ - е2 "II ст. плоскостопия" у2, если х2 > а2 + s2 "IIIст.плоскостопия" не определено в противном случае

03: состояние средней части стопы (продольного свода):

у\, если х3 < а3 -е3 "Стопаполая"

у\, если а\ + £3 <х3 <а] -ег "Норма"

у3, если а\ + £3 < х3 < а] - £3 "Стопа с пониженным сводом"

у*, если Яз + £3 < х3 < а3 - £3 "I ст. плоскостопия"

у3, если а3 + £3 < х3 < а] -£3 "II ст. плоскостопия"

у3, если х3 > а53 + £3 "III ст. плоскостопия"

не определено в противном случае

Г*

о.: состояние задней части стопы:

о л =

у\, если х4 < а\ - е4 "Норма" у\, если х4 >а14+е4 "Уплощение" не определено в противном случае

Таким образом, по четырем характеристикам, получаемым из изображения стопы, можно определить состояние каждого отдела стопы.

В третьей главе описан программно-информационный комплекс для диагностики состояния стопы по ее изображению. Программно-информационный комплекс состоит из следующих компонентов:

• компонент управления плантографической установкой (укрепленным сканером) и получения снимков стопы исследуемого.

• компонент получения и хранения данных об исследуемом (паспортные данные, антропометрические параметры, полученные изображения стопы, результаты диагностики);

• компонент обработки и распознавания изображения стопы;

• компонент формирования индивидуального отчета в текстовом процессоре Microsoft Word по результатам диагностики стопы;

• компонент формирования группового отчета по диагностике группы людей в табличном процессоре Microsoft Excel.

Функциональная структура системы представлена на рис.4.

fd

Файлы изо- Файлы обсле- Шаблоны

бражений дований инд. отчета

Получение изображения со сканера

Ввод данных об обследуемом

ЕГЧ

Формирование индивидуального отчета

Формирование

группового

отчета

Определение высоты свода стопы

Разметка стопы и определение плоско-

Определение площади стопы

Рис. 4. Функциональная структура программно-информационного комплекса

Основу составляет компонент хранения данных об обследовании, который обменивается данными со всеми остальными компонентами комплекса. Указанный компонент хранит данные об обследовании в формате XML и изображения в формате JPG, что позволяет обмениваться данными с другими приложениями. Предусмотрены диалоговые окна для задания паспортных данных об обследуемом и параметров обследования.

Компонент управления плантографической установкой работает со сканером через TWAIN и позволяет задавать параметры сканера и передавать полученное изображение стопы в компонент хранения данных, откуда оно может быть взято для дальнейшей обработки.

Компонент обработки и распознавания изображения стопы реализует разработанные методы и алгоритмы и позволяет определить состояние стопы человека по ее изображению. Для обучения системы предусмотрены диалоговые окна, в которых пользователь должен выбрать пайку с проведенными обследованиями стопы и затем задать образцовый диагноз для каждого обследования, чтобы система пересчитала и уточнила границы для интервалов разбиения каждой характеристики стопы.

Компонент формирования индивидуального отчета выводит в текстовый процессор Microsoft Word данные об обследуемом и результаты определения состояния стопы, а также рекомендации по проведению лечебных мероприятий.

Компонент формирования группового отчета выводит в табличный процессор Microsoft Exell результаты диагностики состояния стопы у группы обследуемых. Эти данные могут в дальнейшем использоваться для статистической обработки.

В четвертой главе изложены результаты экспериментальной проверки программно-информационного комплекса. Описаны условия и необходимые затраты для его внедрения. Показано, что разработанный комплекс обладает низкой стоимостью и вполне доступен для приобретения медицинскими, образовательными учреждениями, военкоматами и учреждениями спортивной медицины.

Для экспериментальной проверки было изготовлено аппаратные части комплекса, представляющие собой специально укрепленный сканер, способный выдержать вес человека. Использование двух комплексов позволило вести эксперименты по сканированию стопы независимо и одновременно, кроме того, в установках были использованы разные планшетные сканеры: в первой установке Accer 620S, а во второй - BenQ 5000U. Это позволило проверить независимость диагностической системы от используемого сканера.

Исследование морфофункционального состояния стопы было проведено у 500 человек. Так как это состояние существенно меняется с возрастом, все обследуемые по возрастам были подразделены на две группы:

1-я группа: 7-10 лет (школьники) - 220 человек. Исследования этой группы проводились в различных школах г. Волгограда. Обучающая выборка для этой группы составила 150 человек. Контрольная выборка - 70 человек.

2-я группа: 18-22 года (студенты) - 280 человек. Исследования этой группы проводились в Волгоградском государственном медицинском университете на кафедре нормальной физиологии и в Волгоградской государственной академии физической культуры на кафедре анатомии и биомеханики. Обучающая выборка для этой группы составила 180 человек. Контрольная выборка - 100 человек.

Результаты экспериментальной проверки программно-информационного комплекса показаны в таблице 4:

Таблица 4. Результаты экспериментальной проверки

Состав группы Общее кол-во обследуемых Объем обуч. выборки Объем контр. Выборки Определено правильно Определено Экспертом

Дети 7-10 лет 220 150 70 61 (87 %) 56 (80%)

Студенты 18-22 года 280 180 100 84 (84 %) 79 (79%)

Видно, что в целом система позволяет проводить более точную диагностику состояния стопы человека, чем это делает врач-эксперт.

В таблице 5 приведены результаты уточнения параметров описания образа о, (угла при первом пальце) по первой группе обследуемых:

Таблица 5. Результаты уточнения о, (угла наклона большого пальца)

Величина а\ я,2

Исходное значение (по опросу экспертов) 15" 20° 30°

Уточненное значение 14° 21° 28°

Точность 2°

Видно, что в процессе обучения программно-информационного комплекса были уточнены параметры образа, что позволило проводить более точную диагностику школьников.

Обследование стопы при помощи разработанного комплекса осуществляется эффективнее, чем у аналогов. Так, само обследование занимает не более пяти минут, в то время как у аналогичных комплексах обследование может занимать десятки минут. Комплекс обладает низкой стоимостью («25 тыс. руб.) и низкой трудоемкостью проведения обследования.

Разработанный программно-информационный комплекс был внедрен в Волгоградской государственной академии физической культуры. Применение комплекса позволило повысить эффективность диагностики стопы в спортивной медицине.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Разработаны модель и алгоритмы, на основе которых реализован программно-информационный комплекс для диагностики состояния органичной системы на примере определения состояния стопы человека:

1. Предложено первичное описание системы Г в виде матрицы точек изображения.

2. Предложен набор характеристик X и разработан алгоритм их получения с помощью отображения F.

3. Разработано описание возможных состояний системы О и алгоритм отображения 5 множества характеристик в множество состояний.

4. Для получения настроечных параметров образов предложен статистический алгоритм обучения.

5. Предложенная модель и алгоритмы реализованы в виде программно-информационного комплекса для диагностики состояния стопы человека, который показал работоспособность и эффективность в опытной эксплуатации.

6. Комплекс зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ.

7. На разработанный способ диагностики состояния стопы человека получен патент № 2253363, от 10 июня 2005 г.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Калужский С. И. Автоматизация процесса исследования морфофункцио-нального состояния стопы [Текст] / Калужский С. И. // IX Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: Тезисы докладов. / Волгоградский гос. техн. ун-т; Редкол.: В. И. Лыска (отв. ред.) и др. -Волгоград, 2005. - с. 169-171.

2. Калужский С. И. Автоматизированный комплекс для диагностики плоскостопия [Текст] / Гавриков К.В., Перепелкин А.И., И.А., Калужский С.И. и др.; Министерство образования и науки РФ. Государственный координационный центр информационных технологий. Национальный информационный фонд неопубликованных документов.: М., 2004. - № ГР 50200401221. - Инв. №987-1/1.

3. Калужский С. И. Автоматизированный комплекс для диагностики плоскостопия [Текст] / Калужский С.И., Гавриков К.В., Плешаков И.А. и др. // Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Материалы международной конференции. В 3-х т. Т.З / ВолгГТУ. - Волгоград, ВолгГТУ, 2004. - с. 204-207.

4. Калужский С. И. Новые технологии в комплексной диагностике морфофунк-ционального состояния стопы [Текст] / Калужский С.И. Перепелкин А.И., Гавриков К.В. и др. // Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Материалы международной конференции. В 3-х т. Т.З. - Волгоград.: ВолгГТУ, 2004. - с. 218-220.

5. Калужский С. И. Новый метод диагностики патологии стопы. [Текст] / Калужский С.И., Перепелкин А.И., Гавриков К. В., Бабайцева Н.С. // Новые технологии в медицине (морфологические, экспериментальные, клинические

»2473/

20 V '

и социальные аспекты), сб. трудов поев. 70-летию Сталинградского-

Волгоградского медицинского инстит"~"----------

ВолГМУ. - Т. 61, вып.1). Волгоград, 200

6. Калужский С. И. Определение степени pHß р ский фонд снимка стопы [Текст] / Калужский С. \

молодых исследователей Волгоградской ^006 4 градский гос. техн. ун-т; Редкол.: В. И. --

2004. - с. 192-194. 27651

7. Калужский С. И. Способ исследования

показателей стопы [Текст] / Калужский с. п., i авриков к. В., Перепелкин А.И. и др. // Новые технологии в медицине (морфологические, экспериментальные, клинические и социальные аспекты), сб. трудов поев. 70-летию Сталинградского-Волгоградского медицинского института-академии-университета (труды ВолГМУ. - Т. 61, вып.1). Волгоград, 2005. - С. 277-278.

8. Калужский С. И. Способ оценки морфофункционального состояния стопы [Текст] / Калужский С.И. Гавриков К.В., Перепелкин А.И. и др. // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека: Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции. - Волгоград, Волгоградское научное издательство, 2004- с. 132-133.

9. Калужский С.И. Новый способ диагностики плоскостопия [Текст] / Калужский С.И., Гавриков К.В., Перепелкин А.И. и др. // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека; Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции. — Волгоград, Волгоградское научное издательство, 2004.-е. 130-131.

Ю.Пат. 2253363 Российская Федерация, МПК7 А 61 В. Способ диагностики состояния отделов стопы [Текст] / Заявители Гавриков К. В., Плешаков И.А., Калужский С.И., Перепелкин А.И., Андреев Н.В.; опубл. 10.06.05.

Подписано в печать 16.11 -2005 г. Заказ №792 ■ Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография РПК «Политехник» Волгоградского государственного технического университета.

400131, г. Волгоград, ул. Советская, 35

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЧНОЙ СИСТЕМЫ (НА ПРИМЕРЕ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ СТОПЫ).

1.1. Основные этапы диагностики состояния органичной системы.

1.2. Обзор методов диагностики состояния стопы.

1.2.1. Способы, основанные на регистрации давления.

1.2.2. Способы, основанные на измерении геометрических характеристик стопы.

1.3. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ДИАГНОСТИКИ ОРГАНИЧНОЙ СИСТЕМЫ ПО

ЕЕ ИЗОБРАЖЕНИЮ.

2.1. Описание модели.

2.2. Использование модели для диагностики состояния стопы человека.

2.2.1. Выбор способа первичного описания стопы.

2.2.2. Определение состояния стопы по выбранному способу.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ СТОПЫ.

3.1. Структура комплекса.

3.2. Компонент хранения информации об обследуемом.

3.3. Компонент получения информации о стопе.

3.4. Компонент обработки и распознавания изображения стопы.

3.4.1. Повышение контрастности изображения.

3.4.2. Определение состояния стопы.

3.4.3. Определение площади прилегающей поверхности стопы.

3.4.4. Определение высоты свода стопы.

3.5. Компонент формирования индивидуального отчета.

3.5.1 Правила для формирования выходного заключения по стопе.

3.5.2. Формирование выходных заключений.

3.5.3. Пример формирования выходного заключения.

3.6. Компонент формирования группового отчета.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА.

4.1. Условия и необходимые затраты для внедрения программноинформационного комплекса.

4.2. Результаты экспериментальной проверки комплекса.

Актуальность темы. В различных областях человеческой деятельности (технике, медицине, экономике и т.д.) актуальными задачами являются определение состояния системы, ее характеристик, работоспособности. Такой системой может быть органичная система, в частности, человеческий организм или его часть (медицинская диагностика), техническая система (техническая диагностика) и т.д. При этом характеристики системы, которые определяют ее состояние, можно получить различными способами. Однако часто при диагностике состояния органичных систем информацию о системе можно получить только в виде ее изображения. В этом случае по изображению необходимо получить характеристики системы и только затем анализировать их для определения состояния.

В настоящее время существует достаточно большое количество подходов к распознаванию изображений и выделению характеристик системы. Это системы оптического распознавания печатного и рукописного текста, системы анализа сцен. В последнее время активно разрабатываются программно-информационные средства для поддержки диагностики состояния системы по ее изображению. Большой вклад в определение состояния системы по ее изображению внесли О. И. Потатуркин (дистанционная диагностика природных и технических процессов), В. Г. Бадалян, (автоматизированная диагностика по УЗИ), Л. С. Орбачевский (диагностика по изображению конъюнктивы глаза), Г. Г. Потиханова (диагностика состояния стопы по ее отпечатку) и др.

Однако существующие подходы, модели и методы, используемые для определения состояния системы, заданной своим изображением, плохо применимы для диагностики органичной системы, например, стопы человека. Существующие диагностические комплексы не могут подстраиваться под специфику конкретной группы обследуемых, в результате чего страдает качество диагностики. Поэтому актуальной задачей является разработка моделей и методов и создание на их основе программно-информационного комплекса для диагностики состояния органичной системы, заданной своим изображением, который мог бы обучаться в процессе работы для более точной и эффективной диагностики.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка модели и алгоритмов и реализация их в виде программно-информационного комплекса для диагностики состояния органичной системы по ее изображению на примере определения состояния стопы человека.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих подходов к распознаванию образов и определению состояния системы, заданной своим изображением.

2. Разработать модель отображения системы во множество характеристик и сопоставления найденных характеристик с образами, определяющими состояние системы.

3. Разработать алгоритм уточнения образов состояния системы в процессе обучения.

4. Реализовать предложенные модели и алгоритмы в виде программно-информационного комплекса для диагностики состояния стопы человека и проверить его работоспособность и эффективность при решении практических задач.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, теории моделирования, искусственного интеллекта, применялись положения теории объектно-ориентированного проектирования программных систем, теории проектирования реляционных баз данных и компьютерной лингвистики.

Научная новизна результатов, выносимых на защиту, заключается в следующем:

Предложена модель диагностики состояния органичной системы по ее изображению, позволяющая повысить точность и эффективность диагностики:

1. Предложено первичное описание системы в виде матрицы точек изображения.

2. Предложено множество характеристик системы и разработан алгоритм отображения для их получения.

3. Предложено описание возможных состояний системы в виде образов и разработан алгоритм отображения множества характеристик во множество состояний.

4. Для уточнения настроечных параметров образов разработан статистический алгоритм обучения.

5. На основании предложенной модели диагностики органичной системы и алгоритмов разработан способ определения состояния стопы, на который получен патент.

Практическая ценность работы.

1. На основе предложенной модели и алгоритмов диагностики состояния органичной системы по ее изображению реализован программно-информационный комплекс для диагностики состояния стопы. Реализована аппаратная часть комплекса, представляющая собой планшетный сканер, помещенный в укрепленный корпус, способный выдержать вес человека. Комплекс позволяет проводить массовые обследования состояния стопы человека в школах, поликлиниках, военкоматах, в спортивной медицине и отличается низкой стоимостью, малым временем обследования и высокой достоверностью результатов.

2. Проведено обучение (настройка параметров для распознавания образов) и экспериментальная проверка программно-информационного комплекса. Сформированы основные шаблоны для вывода результатов исследований стопы по различным параметрам, рекомендаций по проведению лечебных мероприятий, гигиенических правил для соблюдения режима рациональной нагрузки на стопу, проведения лечебной физкультуры и массажа.

3. Программно-информационный комплекс зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ.

Реализация результатов работы. Программно-информационный комплекс применялся для обследования состояния стопы студентов Волгоградского государственного медицинского университета (ВолГМУ) и Волгоградской государственной академии физической культуры (ВГАФК). Кроме того, были проведены массовые обследования состояния стопы школьников различных школ города. Всего было обследовано более 2000 человек. Также комплекс использовался в клинической практике в Областной клинической больнице № 1 в детском ортопедическом отделении.

Апробация работы. Основные положения и материалы диссертации докладывались на Международных научно-технических и научно-практических конференциях «Информационные технологии в образовании, технике и медицине» (Волгоград, 2004), Всероссийском конкурсе на лучшие научные работы по естественным, техническим наукам (проекты в области высоких технологий) и инновационным научно-образовательным проектам в сфере приоритетных направлений науки и техники (Москва, 2004), УИ-й, УШ-й и 1Х-й Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2002-2004). Работа была представлена на выездной сессии Президиума РАМН (Волгоград, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, содержащего 97 наименований, и 4 приложений. Работа содержит 117 страниц машинописного текста, 35 рисунков, 9 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработаны модель и алгоритмы, на основе которых реализован программно-информационный комплекс для диагностики состояния органичной системы на примере определения состояния стопы человека:

1. Предложено первичное описание системы Г в виде матрицы точек изображения.

2. Предложен набор характеристик X и разработан алгоритм их получения с помощью отображения Т7.

3. Разработано описание возможных состояний системы О и алгоритм отображения 5 множества характеристик в множество состояний.

4. Для получения настроечных параметров образов предложен статистический алгоритм обучения.

5. Предложенная модель и алгоритмы реализованы в виде программно-информационного комплекса для диагностики состояния стопы человека, который показал работоспособность и эффективность в опытной эксплуатации.

6. Комплекс зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ.

7. На разработанный способ диагностики состояния стопы человека получен патент № 2253363 от 10 июня 2005 г.

1. Borland С++ Builder Электронный ресурс. // http://www.borland.com/us/products/cbuilder/index.html

2. Dosadi Document scanning and image acquisition tools for developers Электронный ресурс. // http://www.dosadi.com/

3. Extensible Markup Language (XML) Электронный ресурс. // http://xml.coverpages.org/xml.html

4. Matthew Dr., Kaiman E. Podiatric Medicine, Sports Medicine & Foot Orthopedic Электронный ресурс. // http://feetfirst.com

5. Micromak service Motion Analysis Software Электронный ресурс. // http://www.mikromak.com/en/home.htm

6. Soft-полигон (программное обеспечение для медицины). Электронный ресурс. // http://sibmed.ru/soft/lst.php

7. Stereoscopic scanning: 3D in industry and multimedia. Электронный ресурс. // http://www.stereoscopicscanning.de

8. Verhaar J. A. N. Ношение обуви и распространенность плоскостопия. Текст. / Verhaar J. А. N. // Русский медицинский журнал. 1996. - том 3. - №5.

9. Warner J. Fiat-Footed but Not Disabled. Электронный ресурс. // http://mv.webmd.com/content/article/3606.1237

10. Ю.Алексеевская И. А. Диагностические игры в медицинских задачах. Вопросы кибернетики Текст. / Алексеевская И. А., Недоступ А. В. // Задачи медицинской диагностики и прогнозирования с точки зрения врача.- 1988.-№ 112.-С. 128-139.

11. Аппаратная диагностика патологии стоп на плантоскопе. Электронный ресурс. // http://www.stopa.info/plantoscope/

12. Арсеньев С. Извлечение знаний из медицинских баз данных Электронный ресурс. / Арсеньев Сергей // http ://neural. narod.ru/Arsen.htm

13. Бадд Т. Объектно-ориентированное программирование в действии Текст. / Пер. с англ.- СПб: Питер, 1997 464 с.

14. Н.Бенькович Е. С. и др. Практическое моделирование динамических систем Текст. / Е. С. Бенькович, Ю. Б. Колесов, Ю. Б. Сениченков. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.- 464 с.

15. Большая медицинская энциклопедия Электронный ресурс. // http://bme.med-lib.ru

16. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++ Текст.: 2-е изд.: Пер. с англ.- М.: «Издательство Бином», СПб: «Невский диалект», 1998.—560 с.

17. Вагин В. Н. Методы извлечения и обобщения информации в больших базах данных Текст. / Федотов А. А., Фомина М. В. // Известия академии наук. Теория и системы управления.- 1999-№ 5 С. 45-49.

18. Виданов А. Все о выборе сканера: устройство сканера. // Электронный ресурс. // http://www.scaner.ru/scanning/ccdscanners.htm

19. Гаврилова Т. А. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем Текст. /Гаврилова Т. А.,Червинская К. Р.— М.: Радио и связь, 1992.

20. Гаврилова Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем Текст. / Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб: Питер, 2000 - 384 с.

21. Гейн К. Структурный системный анализ: средства и методы. Текст. / Гейн К., Сарсонт Т.; В 2-х частях.Ч1 / Пер. с англ.; под ред. А. В. Козлинского.-М.: Эйтекс, 1993 188 с.

22. Гиг Дж. Прикладная общая теория систем Текст.; В 2-х книгах- М.: Мир, 1981.

23. Гречин И. В. Приобретение знаний экспертными системами Текст.// Материалы международной научно-технической конференции и молодежной научной конференции «Интеллектуальные САПР».— Таганрог: ТРТУ, 2000.— №2 (16). — С. 66-69.

24. Дворянкин А. М. Искусственный интеллект. Базы знаний и экспертные системы Текст. / А. М. Дворянкин, А. В. Кизим, И. Г. Жукова, М. Б. Сипливая : Учеб. пособие.: Волгоград, гос. техн. ун-т, 2003.— 140 с.

25. Дворянкин А. М. и др. Искусственный интеллект. Моделирование рассуждений и формальные системы: Учеб. пособие Текст. / А. М. Дворянкин, М. Б. Сипливая, И. Г. Жукова — Волгоград: Волгоград, гос. техн. ун-т, 2003.— 140 с.

26. Дворянкин А. М. Методические указания к практическим занятиям по искусственному интеллекту. Текст. / Дворянкин А. М., Заболеева-Зотова А. В. // Часть I.— Волгоград: Волгоград, гос. техн. ун-т, 1997.— 16 с.

27. Дворянкин А. М. Методические указания к практическим занятиям по искусственному интеллекту. Текст. / Дворянкин А. М., Заболеева-Зотова А. В. // Часть И.— Волгоград: Волгоград, гос. техн. ун-т, 1997.— 16 с.

28. Дворянкин А. М., Разработка и применение ЭС принятия проектных решений Текст. / Дворянкин А. М., Бутенко Л. Н.: Метод, указ. к выполнению курсовой работы.— Волгоград: ВолгПИ, 1993 — 22 с.

29. Дейл Роджерсон. Основы СОМ Текст. / Пер. с англ. 2-е изд., испр. и доп.- М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция» 2000 - 400 с.

30. Джексон П. Введение в экспертные системы. Текст.: Пер. с. англ.: Уч. пос М.: Издательский дом «Вильяме», 2001- 624с.

31. Дорохов Р. Н., Рыбчинская Л. П. Телосложение спортсмена: методическое пособие Текст. Смоленск, Смоленский государственный институт физической культуры, 1977.

32. Дульская О. Плоскостопие один раз и на всю жизнь. Текст. // АиФ Здоровье. - 2001. -№ 4.

33. Жоха К. К., Александрович В. JI. Плоскостопие. Текст. // Новости лучевой диагностики. 1998. - №2. - с. 12-13.34.3аболеева-Эотова А. В. Введение в системологию Текст.: Учеб. пособ. / ВолгГТУ.— Волгоград: РПК «Политехник», 1999.— 108 с.

34. Зайцев В. М., Лифляндский В. Г., Маринкин В. И. Прикладная медицинская статистика Текст.: учебное пособие. — Санкт-Петербург, ФОЛИАНТ, 2003. 200 с.

35. Иваницкий М. Ф. Анатомия человека Текст. / 3-е изд., дополн. М.: Физкультура и спорт, 1969. - 274 с.

36. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн. 1. Системы общения и экспертные системы: Справочник Текст. / Под ред. Э.В.Попова.- М: Радио и связь, 1990- 464 с.

37. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник Текст. / Под ред. Д. А. Поспелова М: Радио и связь, 1990.- 304 с.

38. Искусственный интеллект: В 3 кн. Кн. 3. Программные и аппаратные средства: Справочник Текст. / Под ред. В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского.-М: Радио и связь, 1990-464с.

39. Калужский С. И. Автоматизированный комплекс для диагностики плоскостопия Текст. / Калужский С.И., Гавриков К.В., Плешаков И.А. и др. // Информационные технологии в образовании, технике и медицине:

40. Материалы международной конференции. В 3-х т. Т.З / ВолгГТУ. -Волгоград, ВолгГТУ, 2004. с. 204-207.

41. Калужский С.И. Способ оценки морфофункционального состояния стопы Текст. / Гавриков К.В., Перепелкин А.И., Калужский С.И., и др.

42. Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека: Материалы 3-й Всероссийской научно-практической конференции. — Волгоград, Волгоградское научное издательство, 2004. с. 132-133.

43. Кашуба В. А. Биомеханика осанки Текст. — Киев.: Олимпийская литература, 2003. 279 стр.

44. Кашуба В.А., Сергиенко К.Н., Валиков Д.П. Компьютерная диагностика опорно-рессорной функции стопы человека Электронный ресурс. // http://lib.sportedu.ru/books/xxpi/2002nl/pl l-16.htm

45. Кобринский Б. А. Искусственный интеллект и медицина: возможности и перспективы систем, основанных на знаниях Текст. // Новости искусственного интеллекта 2001.- № 4 - С. 44-51.

46. Кобринский Б. А. Искусственный интеллект и медицина: особенности прикладных консультативных систем Текст.// Новости искусственного интеллекта 2002 - № 4 - С. 24-28.

47. Ковешников В. Г. Медицинская антропология Текст. / Ковешников В. Г., Никитюк Б. А. — К.: Здоровье, 1992 г. — 200 с.

48. Компьютерная подометрическая система "Pad Pro". Электронный ресурс. // http://www.stopa.ru/diagnostic.htm

49. Корчевая Т., Кузнецова Н. Этиология плоскостопия Электронный ресурс. // http://www.stopa.info/articles/05/

50. Лечебная физкультура и массаж при плоскостопии / Гавриков К. В., Плешаков И. А., Калужский С. И. и др. Текст. Волгоград, 2004. — 20 с.

51. Лорьер Ж-Л. Системы искусственного интеллекта: Пер. с франц. Текст.— М.: Мир, 1991.— 586с.

52. Луценко Е. В. Интеллектуальные информационные системы Текст.: Учебное пособие для студентов специальности 351400 "Прикладная информатика (по отраслям)". Краснодар: КубГАУ. 2004. - 633 с

53. Люгер, Джордж, Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем Текст., 4-е изд.: Пер. с англ.— М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. — 864 с.

54. Макарова Г.А. Спортивная медицина: Учебник Текст. М.: Советский спорт, 2002.-480 с.

55. Маркс В. О. Ортопедическая диагностика (руководство-справочник). Текст. Мн., Наука и техника, 1978. 512 с.

56. Мартиросов Э. Г. Методы исследования в спортивной антропологии Текст. М. Физкультура и спорт, 1982.

57. Медицинская система ДиаСлед. Опорно-двигательный аппарат, протезирование, диагностика стоп Электронный ресурс. // http://www.diasled.com/

58. Медицинские информационные системы. Экспертные системы и базы знаний Электронный ресурс. // http://intra.rfbr.ru/pub/vestnik/V4 99/1 14.htm

59. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему Текст. : Пер. с англ.-М.: Энергоатомиздат, 1991.-286 с.

60. Нечволодова О.Л., Шугалова А.Б. Новое в рентгенодиагностике поперечного плоскостопия Текст. // Журнал «Вестник травматологии и ортопедии им. H.H. Приорова», 1996. №2. - С. 48-51.

61. Никитин В. В. Курс лекций по травматологии и ортопедии. Электронный ресурс. //http://www.bsmu.anrb.ru/publ/lec/index.asp?publ=tl5

62. Нильсон Н. Принципы искусственного интеллекта Текст.— М.: Радио и Связь, 1985.

63. Осипов Г. С. Приобретение знаний интеллектуальными системами Текст. .— М.: Наука, 1997.68,Осовский С. Нейронные сети для обработки информации Текст.; Пер. с польского И. Д. Рудинского. — М.: Финансы и статистика, 2002.

64. Очерет А. А. Легкие шаги, или как жить с плоскостопием Текст. — СПб.: Издательство «ДИЛЯ», 2003. — 96 с.

65. Павлухин В. Мануальная терапия своими руками Текст. // ФИС.- 2000.-№3. с. 16-17.

66. Пат. 2253363 Российская Федерация, МПК7 А 61 В. Способ диагностики состояния отделов стопы Текст. / Заявители Гавриков К. В., Плешаков И.А., Калужский С.И., Перепелкин А.И., Андреев Н.В.; опубл. 10.06.05.

67. Поляков А.Ю., Брусенцев В.А. Методы и алгоритмы компьютерной графики в примерах на Visual С++ Текст. СПб.: БХВ - Петербург, 2003. - 560 с.

68. Попов Э.В. Статические и динамические экспертные системы: Учеб. пособие Текст. / Э.В. Попов, И.Б. Фоминых, Е.Б. Кисель, М.Д. Шапот. — М.: Финансы и статистика, 1996.—320с.

69. Попов Э.В. Экспертные системы: Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ Текст.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987-288с.- (Пробл. искусственного интеллекта).

70. Программа детской ортопедической помощи «Антилопа-ОРТО» Электронный ресурс. // http://www.antilopa.ru

71. Прэтт У. Цифровая обработка изображений Текст. В двух книгах. М.: Мир, 1982.

72. Распознавание образов на ЭВМ Электронный ресурс. // http://ns.ssga.ru/eruditesinfo/ccdandcmos/oes/html/index.html

73. Сабанов В. И., Комина Е. Р. Автоматизированные системы в здравоохранении Текст.: Учебн. пособ. — Волгоград: BMA, 1994.— 55с.

74. Савельев И.В. Курс общей физики Текст. Т.2. Изд. третье, испр. -М.:Наука,1988.

75. Спицнадель В. Н. Основы системного анализа Текст.: Учеб. пособие.— СПб.: «Изд. дом «Бизнес-пресса», 2000.— 326 с.

76. Таусенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ Текст.— М.: Финансы и статистика, 1990.

77. Теоретические основы САПР Текст.: учебник для вузов / В. П. Корячко, В. М. Курейчик, И. П. Норенков. М.: Энергоатомиздат, 1897. - 400 с.

78. Торопова А. Объемное сканирование. Электронный ресурс. // http://propc.dz.ru/sep99/3dscan.htm

79. Убейко В. И. Экспертные системы Текст.— М.: МАИ, 1992.

80. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам Текст.: Пер. с англ.—М.: Мир, 1989.—388 с.

81. Устьянцев В.И., Коломиец A.A., Глоденко А.И. Клинико-рентгенологическая оценка деформации стопы и нижней конечности приврожденной косолапости Текст.// Ортопедия, травматология и протезирование. 1989. - №8. - с. 35 - 39.

82. Хермен Г. Восстановление изображений по проекциям. Основы реконструктивной томографии Текст. М.: Мир, 1983. -352 с.

83. Шеметов А. Вопросы сканерные. Электронный ресурс. // http://www.computerinform.ru/inform 12 98/scaner.htm

84. Шикин А. В., Боресков А. В. Компьютерная графика. Полигональные модели Текст. М.: Диалог-МИФИ, 2000. - 464 с.

85. Шуров В.А. Метод исследования биомеханических свойств мягких тканей опорной поверхности стопы Текст. // Ортопедия, травматология и протезирование. 1986. - №12. - с. 32 - 35.

86. Экспертная система медицинской диагностики «Консилиум» Электронный ресурс. // http://www.eksi.kz/consilium/esmd.htm.

87. Экспертные системы. Принципы работы и примеры Текст.: Пер. с. англ./ А. Брукинг, П. Джонс, Ф. Кокс и др.; Под ред. Р. Форсайта.— М.: Радио и связь, 1987.— 224с.

88. Элти Дж., Кумбс М. Экспертные системы: концепции и примеры Текст.— М.: Пер. с англ.—М.: Финансы и статистика, 1987.— 191 с.