Predicción del movimiento de tumores pulmonares con redes neuronales

Tesis doctoral (2009–2012)

Tesis
Lung Tumor Motion Prediction by Neural Networks
Título
Doctorado (Ph.D.) en Ingeniería Mecánica
Institución
Universidad Técnica Checa de Praga (CTU), Facultad de Ingeniería Mecánica
Dos gráficas del error absoluto medio del predictor QNU: (a) para distintos números de muestras de entrada y (b) para horizontes de predicción de hasta 2 segundos
Precisión de la predicción de la QNU para distintas configuraciones de entrada y horizontes de predicción

En mi tesis doctoral desarrollé modelos predictivos de series temporales para la radioterapia de tumores pulmonares. Como modelos predictivos se desarrollaron un perceptrón multicapa (MLP) con una capa oculta y una unidad neuronal cuadrática (QNU). La regla de adaptación de los modelos fue la optimización por lotes (Levenberg–Marquardt), aplicada con una técnica de reentrenamiento sobre ventana deslizante, es decir, una ventana móvil que reentrena el modelo con cada nueva muestra.

La tesis demostró la capacidad predictiva de los modelos con la ventana móvil sobre series temporales respiratorias periódicas y altamente no lineales, prediciendo datos reales del movimiento pulmonar. Los resultados cumplieron el objetivo del trabajo: una precisión de 1 mm con un horizonte de predicción de hasta 1 segundo.

Ayuda SGS10/252/OHK2/3T/12

Mis estudios de doctorado contaron con el apoyo de esta ayuda doctoral de la Universidad Técnica Checa de Praga.

Proyecto
The development of methods for cost-effective creation of information and control systems for mechanical and thermal energy equipment
N.º de ayuda
SGS10/252/OHK2/3T/12
Investigador principal
Ing. Stanislav Vrána
Código del departamento
12110