Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості (Mar 2021)

ВИДІЛЕННЯ ЗОН РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ЗАХВОРЮВАНОСТІ НА КОРОНАВІРУС COVID-19 НА ОСНОВІ МЕТОДІВ КЛАСТЕРНОГО АНАЛІЗУ

  • Kseniia Bazilevych,
  • Ievgen Meniailov,
  • Dmytro Chumachenko

DOI
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2021.15.005
Journal volume & issue
no. 1 (15)

Abstract

Read online

Предмет: використання математичного апарату нейронних мереж для наукового обгрунтування протиепідемічних заходів з метою зниження захворюваності при прийнятті ефективних управлінських рішень. Ціль: застосувати кластерний аналіз, на основі нейронної мережі, для вирішення задачі виділення зон розповсюдження захворюваності. Задачі: проаналізувати методи аналізу даних для вирішення задачі кластеризації; розробити нейромережевий метод кластеризації територій України за характером епідемічного процесу COVID-19; на основі розробленого методу реалізувати програмний додаток аналізу даних для виділення зон розповсюдження захворюваності на прикладі коронавірусу COVID-19. Методи: моделі та методи аналізу даних, моделі та методи теорії систем (на базі інформаційного підходу), методи машинного навчання, зокрема метод Adaptive Boosting (на основі методу градієнтного спуску), методи навчання нейронних мереж. Результати: були використані розподілені по областям України дані Центру громадського здоров’я МОЗ України про захворюваність на COVID-19, кількість лабораторно обстежених осіб, кількість проведених лабораторних досліджень методами ПЦР та ІФА, кількість проведених лабораторних досліджень IgA, IgM, IgG; в моделі використані дані з березня 2020 по грудень 2020, при моделюванні не враховані дані з тимчасово окупованих територій України; для кластерного аналізу побудована нейронна мережа з 60 вхідними нейронами, 100 прихованими нейронами з активаційною функцією Фермі та 4 вихідними нейронами; для програмної реалізації моделі використана мова програмування Python. Висновки: проведено аналіз методів побудови нейронних мереж; аналіз методів навчання нейронних мереж, у тому числі методу градієнтного спуску; всі теоретичні вiдомостi, описанi в цiй роботi, були використанi для реалiзації програмного продукту обробки даних тестування на COVID-19 в Україні; було проведено розбиття областей України на зони зараження вірусом COVID-19 та представлено карту цього розбиття.

Keywords