Uma arquitetura digital baseado em aprendizagem de máquina para diagnóstico de doenças oculares: um estudo aplicado ao glaucoma
Ano de defesa: | 2020 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO |
Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Não Informado pela instituição
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32893 |
Resumo: | The development of new technologies has been essential for the diagnosis and treatment of eye diseases. In this context, using machine learning (AM) and deep learning (DL) techniques for the classification and detection of ocular analogies has resulted in recent research. In this perspective, the present’s objective is to develop a technical classification service for DL, web technologies, and cloud services, making a case study on glaucoma. Glaucoma is an asymptomatic disease that can cause irreversible blindness if diagnosed late. The type of image used in the analysis was retinography since its acquisition is inexpensive, and a non-dependent operator performs the examination. That is, it does not require the presence of the doctor. As a result, an intelligence architecture was designed that implemented and trained several DL architectures. The learning transfer technique (transfer learning) was used to reduce training time and optimize the method. Another essential strategy is the data augmentation process (data argumentation) to minimize network overfitting, thus preventing the network from generalizing in the test set. A cloud service was developed, a platform that uses pre-trained models to identify new images’ according to the input’s mass of data. |
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Uma arquitetura digital baseado em aprendizagem de máquina para diagnóstico de doenças oculares: um estudo aplicado ao glaucomaRetinografiaGlaucomaAprendizado de máquinaRede neural de aprendizado profundoServiço de classificaçãoThe development of new technologies has been essential for the diagnosis and treatment of eye diseases. In this context, using machine learning (AM) and deep learning (DL) techniques for the classification and detection of ocular analogies has resulted in recent research. In this perspective, the present’s objective is to develop a technical classification service for DL, web technologies, and cloud services, making a case study on glaucoma. Glaucoma is an asymptomatic disease that can cause irreversible blindness if diagnosed late. The type of image used in the analysis was retinography since its acquisition is inexpensive, and a non-dependent operator performs the examination. That is, it does not require the presence of the doctor. As a result, an intelligence architecture was designed that implemented and trained several DL architectures. The learning transfer technique (transfer learning) was used to reduce training time and optimize the method. Another essential strategy is the data augmentation process (data argumentation) to minimize network overfitting, thus preventing the network from generalizing in the test set. A cloud service was developed, a platform that uses pre-trained models to identify new images’ according to the input’s mass of data.O desenvolvimento de novas tecnologias têm sido essenciais para o diagnóstico e tratamento das doenças oculares. Neste contexto, o uso das técnicas de aprendizado de máquina (AM) e aprendizado profundo (DL) para a classificação e detecção das analogias oculares têm demonstrado bons resultados em pesquisas recentes. Nesta perspectiva, o objetivo da presente tese é desenvolver um serviço de classificação utilizando técnicas de DL, tecnologias web e serviços em nuvem, fazendo um estudo de caso sobre o glaucoma.O Glaucoma é uma doença assintomática que pode causar a cegueira irreversível se for diagnosticada tardiamente. O tipo de imagem utilizado na análise foi a retinografia, pois sua aquisição é de baixo custo; e o exame é realizado por um operador não dependente, ou seja, não necessita da presença do médico. Como resultado foi projetada uma arquitetura de inteligência que implementou e treinou várias arquiteturas de DL. A técnica de transferência de aprendizado (transfer learning) foi utilizada como forma reduzir o tempo de treinamento e otimizar o método. Outra técnica importante foi o processo de aumentação de dados (data argumentation) como forma de reduzir o overfitting da rede, evitando assim, que a rede não consiga generalizar no conjunto de testes. Também foi desenvolvido um serviço em nuvem, uma plataforma que utiliza modelos pré-treinados para identificar novos padrões de novas imagens de acordo com a massa de dados no input.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOValentim, Ricardo Alexsandro de Medeiroshttp://lattes.cnpq.br/7753316780095100http://lattes.cnpq.br/3181772060208133Campos, Antônio Luiz Pereira de Siqueirahttp://lattes.cnpq.br/1982228057731254Teixeira, César Alexandre Domingueshttp://lattes.cnpq.br/4846764380943198Taleb, Alexandre Chaterhttp://lattes.cnpq.br/3191620401627150Mendes Neto, Francisco Miltonhttp://lattes.cnpq.br/5725021666916341Paiva, Jailton Carlos dehttp://lattes.cnpq.br/3571057110440770Barros, Daniele Montenegro da Silva2021-07-15T19:05:42Z2021-07-15T19:05:42Z2020-11-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBARROS, Daniele Montenegro da Silva. Uma arquitetura digital baseado em aprendizagem de máquina para diagnóstico de doenças oculares: um estudo aplicado ao glaucoma. 2020. 80f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32893info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2021-07-15T19:06:29Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/32893Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2021-07-15T19:06:29Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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