منصة الرسائل والاطاريح: مراحل التنبؤ بمرض السكري من النوع الأول بأستخدام طرق تعلم الآله

الخلاصة

مرض السكري من النوع الأول (T1D) من الامراض المزمنة تحدث بسبب تدمير في خلايا بيتا الموجودة في البنكرياس، حيث إن البنكرياس يفرز كَمّيَّة قليلة من الأنسولين أو لا يفرز الأنسولين على الإطلاق. ان جسم الانسان يستخدم سكر الدَّم (الغلوكوز) لتوليد الطاقة ويدخل خلايا الجسم بواسطة هرمون الأنسولين. ان المشكلة الرئيسة في T1D انه من الامراض العضال، لذلك يركز العلاج على التحكم في مستويات الغلوكوز في الدَّم. مرض T1Dيورث عن طريق الجينات لهذا يكون تأثير العوامل الوراثية بشكل كبير على تطوره, قد يساعد العثور على الجينات (السمات) التي تسبب هذا المرض في تنظيم حالة المريض و البدأ بالعلاج المبكر. من التقنيات الحديثة التي تمكن العلماء من تحديد مستويات التعبير لمئات الآلاف من الجينات بشكل متزامن هي المصفوفة الدقيقة التي تعتبر أداة مفيدة لهذه الاغراض. الهدف الرئيسي من هذه الأطروحة هو بناء نموذج يتنبئ بمرض T1D وبأعلى دِقَّة ممكنة وأقل خطأ نتيجة لاختيار الجينات الأكثر أهمية واكثر ارتباط بهذا المرض(الجينات المعلوماتية). يتكون النظام المقترح من مرحلتين رئيستين: مرحلة اختيار الجينات ومرحلة التصنيف والانحدار. تتم عملية اختيار الجينات باستخدام جزأين جزء طرق اختيار الميزة المنفردة و جزء طرق اختيار الميزة المتعددة, تستخدم هذه العملية لاختيار مجموعة فرعية من الجينات المهمة وتحسين دِقَّة التنبؤ للنموذج المقترح, تتضمن طرق اختيار المِيزة أربع طرق: المعلومات المتبادلة، تحليل التباين، Chi2، وتحليل المكونات الرئيسية. يتعرف جزء اختيار الميزة المتعددة للنظام المقترح على الجينات الأكثر إفادة في كل مرحلة ويختار الجينات التالية بناءً على الجينات المختارة بواسطه الطريقة السابقة ثم يتم إدخالها في النموذج لتأكيد أهميتها وإيجاد الدِّقَّة التي يمكن تحقيقها باستخدام هذه الجينات, بينما يؤدي النظام المقترح جزء طرق اختيار المِيزة المنفردة الذي يختار الجينات بكل طريقة بشكل منفصل، ثم يتم إدخال الجينات المختاره في النموذج. إضافةً إلى ذلك، سعى هذا العمل إلى تقديم نموذج تنبؤ يعتمد على نماذج التصنيف والانحدار لتحديد الفرق بين المرضى الذين يعانون مرض السكري من النوع الأول من الأشخاص الذين ليس لديهم ناقل جيني. تم استخدام مجموعة البيانات المتاحة لتحقيق أهداف الأطروحة الحالية وهي: مجموعة البيانات T1D. تم إجراء التقييم اعتمادًا على مقاييس التنبؤ (الدِّقَّة، الاسترجاع، و جذر متوسط الخطأ التربيعي RMSE). بينت النتائج أن أداء النظام المقترح فعال، حيث بلغت دِقَّة التنبؤ (0.972) من جزء طرق اختيار الميزة المتعددة لنماذج التصنيف. بلغ أدنى RMSE (0.00) من نموذج الانحدار الخطي باستخدام البيانات دون تكرار.