Abstract
<jats:p>Целью исследования является синтез нечеткой модели прогнозирования появления и развития хронической обструктивной болезни легких, обеспечивающей повышение качества принимаемых решений. В ходе проведенных исследований было показано, что структура данных, описывающих искомый класс заболеваний, носит нечеткий характер с плохоформализуемым описанием границ между классом хроническая обструктивная болезнь легких и альтернативными классами состояний, что делает целесообразным в качестве базового математического аппарата использовать методологию синтеза гибридных нечетких решающих правил, разработанную в Юго-Западном государственном университете. В качестве предикторов, описывающих хроническую обструктивную болезнь легких, были выбраны: общие факторы риска ХОБЛ, принятые в медицинской практике; форсированная жизненная емкость легких; объем форсированного выдоха за 1 секунду; наличие в анамнезе сердечно сосудистых заболеваний; антиоксидантный статус, а так же показатели, характеризующие функционирование систем защиты системы дыхания, определяемые с использованием авторских методик количественной оценки уровней защиты организма для различных уровней его функционирования. По этим показателям получена нечеткая гибридная модель оценки уверенности в появлении и развитии хронической обструктивной болезни легких. Оценка качества принимаемых решений проводилась по репрезентативным контрольным выборкам по таким показателям качества как диагностическая чувствительность и специфичность, диагностическая эффективность, прогностическая значимость положительных и отрицательных результатов. В ходе четырехлетнего наблюдения за качеством работы прогностического решающего правила было показано, что приемлемое качество прогноза обеспечивается не менее чем на трехлетнем периоде наблюдения. При этом если в модели отсутствуют предикторы, характеризующие функционирование механизмов защиты системы дыхания все показатели качества принятия решений находятся в интервале 0,83,…0,88, а при учете составляющих уровня защиты системы дыхания эти показатели превышают величину 0,93. Полученные результаты позволяют рекомендовать предложенное решающее правило к применению в медицинской практике</jats:p> <jats:p>The aim of the study is to synthesize a fuzzy model for predicting the onset and development of chronic obstructive pulmonary disease, which ensures improved decision-making quality. The conducted research has shown that the structure of the data describing the sought-after class of diseases is fuzzy with a poorly formalized description of the boundaries between the class of chronic obstructive pulmonary disease and alternative classes of conditions, which makes it advisable to use the methodology for the synthesis of hybrid fuzzy decision rules developed at the Southwestern State University as a basic mathematical apparatus. The following were selected as predictors describing chronic obstructive pulmonary disease: general risk factors for COPD accepted in medical practice; forced vital capacity; forced expiratory volume in 1 second; history of cardiovascular diseases; antioxidant status, as well as indicators characterizing the functioning of the respiratory system defense systems, determined using the author's methods for quantitative assessment of the levels of body protection for various levels of its functioning. Using these indicators, a fuzzy hybrid model for assessing confidence in the onset and progression of chronic obstructive pulmonary disease was developed. The quality of decisions was assessed using representative control samples based on quality indicators such as diagnostic sensitivity and specificity, diagnostic efficiency, and the prognostic significance of positive and negative results. A four-year observation of the predictive decision rule's performance demonstrated that acceptable prognostic quality is ensured over at least a three-year observation period. Furthermore, if the model does not include predictors characterizing the functioning of respiratory system defense mechanisms, all decision quality indicators are within the range of 0.83 to 0.88, and when taking into account the components of the respiratory system defense level, these indicators exceed 0.93. The obtained results allow us to recommend the proposed decision rule for use in medical practice</jats:p>