Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28884

Title: Adaptation of the neyman-pearson criteria for assessing the reliability of the choice of the method for determining the coefficients of the mathematical model of low-intensity electroretinosignal
Other Titles: Адаптація критерію неймана-пірсона для оцінювання достовірності вибору методу визначення коефіцієнтів математичної моделі низькоінтенсивного електроретиносигналу
Authors: Тимків, Павло Олександрович
Tymkiv, Pavlo
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна
Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Tymkiv P. Adaptation of the neyman-pearson criteria for assessing the reliability of the choice of the method for determining the coefficients of the mathematical model of low-intensity electroretinosignal / Pavlo Tymkiv // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2019. — Vol 93. — No 1. — P. 127–136. — (Mathematical modeling. Mathematics).
Bibliographic description (International): Tymkiv P. (2019) Adaptation of the neyman-pearson criteria for assessing the reliability of the choice of the method for determining the coefficients of the mathematical model of low-intensity electroretinosignal. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 93, no 1, pp. 127-136.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 1 (93), 2019
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 1 (93), 2019
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 1
Volume: 93
Issue Date: 16-Apr-2019
Submitted date: 11-Feb-2019
Publisher: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
UDC: 53.05
617.753
Keywords: електроретинографія
електроретиносигнал
математична модель
низькоінтенсивний електроретиносигнал
фільтр Калмана
критерій Неймана-Пірсона
electroretinography
electroretinosignal
low-intensity electroretinosignal
mathematical model
Kalman filter
Neyman-Pearson criteria
Number of pages: 10
Page range: 127-136
Start page: 127
End page: 136
Abstract: При зменшенні інтенсивності світлового подразнення для виявлення ризиків нейротоксикації, отримують низькоінтенсивний електроретиносигнал, який необхідно додатково опрацьовувати. Це виникає внаслідок малого відношення енергії корисного сигналу до енергії шуму, невідомої природи шумів (шумів біоб’єкта, від електродів чи підсилювачів) та зміни форми електроретиносигналу чи його складових (хвиль) внаслідок невідомого впливу нейротоксикації. В роботах Ткачука Р. А. та Яворського Б. І. запропоновано застосування фільтра Калмана і методу визначення коефіцієнтів математичної моделі електроретиносигналу. Проте використаний метод прямого направленого перебору (пошуку) коефіцієнтів, має значну часову складність, що унеможливлює автоматизоване застосування й переналаштування фільтра Калмана для опрацювання низькоінтенсивного електроретиносигналу. Відомі роботи, в яких проведено удосконалення методу визначення коефіцієнтів математичної моделі низькоінтенсивного електроретиносигналу шляхом перебору у кілька ітерацій зі зміною кроку перебору. Тому для оцінювання запропонованого удосконаленого методу необхідно провести статистичне випробовування вибору методу-прототипу та удосконаленого методу й визначити достовірності результатів вибору. Завдання вибору методу визначення коефіцієнтів математичної моделі низькоінтенсивного ЕРС вирішується методами статистичної теорії вибору рішень. Оцінювання достовірності проведено на базі байєсівської концепції теорії ймовірності, на підставі вибрано критерій Неймана-Пірсона та адаптовано його до задачі вибору (затвердження) рішення. Для цього проведено імітаційне моделювання ансамблю низькоінтенсивних ЕРС при використанні методу-прототипу та удосконаленого методу, й визначено середньоквадратичну похибку моделювання кожного з методів як міру вибору. Достовірність вибору методу пошуку коефіцієнтів визначалася при фіксованій імовірності помилкового вибору методу (0,1;0,01;0,001 та 0,0001).
With a decrease in the intensity of light irritation to detect the risk of neurotoxicity, they receive a low-intensity electroretinosignal, which needs to be further elaborated. In works by Tkachuk R A. and Yavorskyy B. I. the application of the Kalman filter and the method for determining the coefficients of the mathematical model of the electroretinosignal is proposed. However, the method of direct directed search (search) of coefficients is used, which has considerable time complexity, which makes it impossible to automate the application and reconfiguration of the Kalman filter for the processing of low-intensity electroretinosignal. Known works, in which the method of determining the coefficients of the mathematical model of low-intensity electroretinosignal has been improved by checking in several iterations with the change of the pitch step. Therefore, in order to evaluate the proposed advanced method, it is necessary to conduct a statistical test of choice. The problem of choosing the method for determining the coefficients of the mathematical model of low-intensity electroretinosignal is solved by methods of statistical choice theory. Validation of reliability is based on the Bayesian concept of probability theory, on the basis of which the Neyman-Pearson criteria is chosen and adapted to the task of selecting (approving) the solution. The reliability of the choice of the method for finding the coefficients was determined with a fixed probability of a false choice of the method (0,1; 0,01; 0,001 and 0,0001).
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28884
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Ternopil Ivan Puluj National Technical University, 2019
URL for reference material: http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc223.htm
https://doi.org/10.1085/jgp.25.6.819
References (Ukraine): 1. Environmental Health Criteria 223. Neurotoxicity Risk Asessment For Human Health: Principles And Approaches. URL: http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc223.htm.
2. Finkelstein D., Gouras P., Hoff M. Human electroretinogram near the absolute threshold of vision. Investigative Ophthalmology. 1963, April. Vol. 7. № 2. Pр. 214−218.
3. Hecht S. Energy, Quanta and Vision. Journal of General Physiology. 1942. July 20. Pр. 819–840.https://doi.org/10.1085/jgp.25.6.819
4. Rilk A. J. The Flicker Electroretinogram in Phase Space: Embeddings and Techniques. Aalen. 2003. 93 p.
5. Ткачук Р. А. Оптимізація ретинографічної системи для виявлення прихованого біологічного впливу на організм людини. Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. 2009. № 2. С. 145−152.
6. Ткачук Р., Яворський Б. Метод побудови біотехнічної системи для оцінювання електроретинограм з підвищеними вірогідністю та ефективністю. Вісник ТДТУ. 2009. Том 14. № 3. С. 102−110.
7. Тимків П. О., Забитівський В. П., Яворський Б. І. Синтез фільтру Калмана для опрацювання низькоінтенсивного електроретиносигналу. Міжнародний науково-технічний журнал «Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах». Хмельницький 2016. № 1. С. 168−176
8. Тимків Павло. Удосконалення методу опрацювання низькоінтенсивного електроретиносигналу: матеріали ІІІ Всеукраїнської науково-технічної конференції «Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування» (8−9 червня 2017 року). ТНТУ, 2017. С. 123−125.
9. Тимків П. О. Верифікація удосконаленого методу визначення коефіцієнтів фільтру Калмана у низькоінтенсивній електроретинографії: матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій до 100-річчя з дня заснування НАН України та на вшанування пам’яті Івана Пулюя (100-річчя з дня смерті)» (22−24 травня 2018). ТНТУ, 2018. С. 22−23.
10.Шахтарин Б. И. Обнаружение сигналов: учеб. пособие. М.: Гелиос АРВ, 2006. 488 с.
References (International): 1. Environmental Health Criteria 223. Neurotoxicity Risk Asessment For Human Health: Principles And Approaches [Elektron. resurs]. Rezhym dostupu: http: www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc223.htm.
2. Finkelstein D., Gouras P., Hoff M. Human electroretinogram near the absolute threshold of vision. Investigative Ophthalmology, April, 1963. Vol. 7. № 2. Pр. 214−218.
3. Hecht S. Energy, Quanta and Vision. Journal of General Physiology. July 20, 1942. Pр. 819–840. https://doi.org/10.1085/jgp.25.6.819
4. Rilk A. J. The Flicker Electroretinogram in Phase Space: Embeddings and Techniques. Aalen. 2003. 93 p.
5. Tkachuk R. A. Optymizaciya retynografichnoyi systemy dlya vyyavlennya pryhovanogo biologichnogo vplyvu na organizm lyudyny. Optyko-elektronni informacijno-energetychni texnologiyi. 2009, № 2. Pр. 145−152.
6. Tkachuk R., Yavorskyy B. Metod pobudovy biotexnichnoyi systemy dlya ocinyuvannya elektroretynogram z pidvyshhenymy virogidnistyu ta efektyvnistyu. Visnyk TDTU. 2009. Tom 14. № 3. Pр. 102−110.
7. Tymkiv P. O., Zabytivskyj V. P., Yavorskyj B. I. Syntez filtru Kalmana dlya opracyuvannya nyzko intensyvnogo elektroretynosygnalu. Mizhnarodnyj naukovo-texnichnyj zhurnal “Vymiryuvalna ta obchyslyuvalna texnika v texnologichnyx procesax”. Hmelnyczkyj, 2016. № 1. Obmin praktychnym dosvidom ta texnologiyamy. Pр. 168−176
8. Tymkiv Pavlo. Udoskonalennya metodu opracyuvannya nyzkointensyvnogo elektroretynosygnalu: мaterialy III Vseukrayinskoyi naukovo-texnichnoyi konferenciyi “Teoretychni ta prykladni aspekty radiotexniky i pryladobuduvannya”, 8−9 July 2017, TNTU, 2017. Pр.123−125.
9. Tymkiv P. O. Veryfikaciya udoskonalenogo metodu vyznachennya koeficiyentiv filtru Kalmana u nyzkointensyvnij elektroretynografiy. Materialy Mizhnarodnoyi naukovo-texnichnoyi konferenciyi “Fundamentalni ta prykladni problemy suchasnyx texnologij do 100 richchya z dnya zasnuvannya NAN Ukrayiny ta na vshanuvannya pamyati Ivana Pulyuya (100 richchya z dnya smerti)”, 22−24 May, 2018. TNTU, 2018. Pр. 22−23.
10. Shakhtaryn B. Y. Obnaruzhenye syhnalov: ucheb. Posobye. M.: Helyos ARV, 2006. 488 p.
Content type: Article
Appears in Collections:Вісник ТНТУ, 2019, № 1 (93)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.