Научная тема: «ГИБРИДНЫЕ МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ КЛАССИФИКАЦИИ СЛОЖНОСТРУКТУРИРУЕМЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ»
Специальность: 05.13.17
Год: 2013
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Математические модели, схемы алгоритмической реализации и практическое использование теории формирования интеллектуальных морфологических операторов, позволяющие рассматривать сегментацию сложноструктурируемых изображений с позиций гомеостатического моделирования на основе гибридных нейросетевых структур, объединяющих парадигмы нейронных сетей прямого распространения и нечеткого моделирования.
  2. Метод и схемы алгоритмической реализации для построения и спектрального анализа контуров произвольной формы, позволяющие использовать методологии спектрального и морфологического анализа сигналов и изображений для классификации сегментов полутоновых и/или цветных сложноструктурируемых изображений.
  3. Методы и алгоритмические средства формирования гибридных нейросетевых структур, позволяющие осуществлять анализ и классификацию сложноструктурируемых изображений по их цвето-яркостным и геометрическим характеристикам с последующей агрегацией решений.
  4. Модели нейронных сетей с макрослоями, позволяющие принимать многоальтернативные решения по результатам нейросетевого анализа групп информативных признаков, получаемых по различным методикам и технологиям.
  5. Специальное математическое, алгоритмическое и программное обеспечение для интеллектуальных систем классификации сложноструктурируемых изображений.
  6. Типовые структурно-функциональные решения по анализу сложноструктурируемых изображений, апробация которых в системах поддержки принятия решений по классификации сложных объектов показала их преимущество перед известными техническими решениями.
Список опубликованных работ
Публикации в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК

1.Томакова Р.А., Маслак А.А., Швецова Н.А. Нейросетевые модели в автоматизированных системах анализа фотографий флюоресцентных ангио-грамм глазного дна // Биомедицинская радиоэлектроника. 2012. № 4. С.56-61.

2.Томакова Р.А. Метод обработки сложносегментируемых изображений с использованием многослойных морфологических операторов //Известия Юго-Западного государственного университета. Серия «Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение». 2012. № 2, ч.2. С. 158-164.

3.Томакова Р.А. Программное обеспечение и анализ плохоструктури-рованных изображений в пакете MATLAB для медицинских приложений // Ученые записки Российского государственного социального университета (Москва). 2012. № 2(102). С.350-355.

4.Спектральные технологии морфологического описания сегментов в задачах классификации сложноструктурированных изображений / Р.А. Тома-кова, В.В. Серебровский, Л.В. Шульга [и др.]// Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1(40), ч. 1. С.22-28.

5.Томакова Р.А., Филист С.А. Метод обработки и анализа сложнострук-турируемых изображений на основе встроенных функций среды MATLAB // Вестник Читинского государственного университета. 2012. № 1 (80). С.3-9.

6.Томакова Р.А., Филист С.А., Насер А.А. Нечеткие нейросетевые технологии для выделения сегментов с патологическими образованиями и морфологическими структурами на медицинских изображениях // Биомедицинская радиоэлектроника. 2012. № 4. С.43-49.

7.Томакова Р.А., Филист С.А., Яа Зар До. Универсальные сетевые модели для задач классификации биомедицинских данных // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 4(43). С.44-50.

8.Томакова Р.А., Ефремов М.А., Насер А.А. Гибридные технологии на основе многомерного спектрального анализа и нейросетевого моделирования для обработки офтальмологических изображений глазного дна // Наукоемкие технологии. 2012. Т.13, №9. С.59-65.

9.Иванов А.В., Томакова Р.А., Мишустин В.Н. Интеллектуальная система морфологического анализа патологических изменений при ретинопатии // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 2(41), ч. 1. С.19-27.

10.Томакова Р.А. Проектирование гибридной нейронной сети для анализа сложноструктурированных медицинских изображений // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2011. Т.10, № 4. С.916-923.

11.Томакова Р.А., Филист С.А., Руденко В.В. Нечеткая сетевая модель интеллектуального морфологического оператора для формирования границ

сегментов // Научные ведомости Белгородского государственного университета. 2011. № 1(96). Вып. 17/1. С.188-195.

12.Томакова Р.А. Способ сегментации плохоструктурированных изображений на основе нечеткой сетевой модели // Ученые записки Российского государственного социального университета 2011. № 6(94). С.377-408.

13.Гибридные технологии выделения медленных волн из квазипериодических сигналов/ Р.А. Томакова, М.А. Ефремов, С.А. Филист [и др.]// Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 1(34). С.66-73.

14.Анализ гистологических изображений посредством морфологических операторов, синтезированных на основе преобразования Фурье и нейро-сетевого моделирования/ Р.А. Томакова, С.А. Филист, С.А. Горбатенко [и др.] // Биотехносфера. 2010. № 3(9). С.54-60.

15.Борисовский С.А., Брежнева А.Н., Томакова Р.А. Нейросетевые модели с иерархическим пространством информативных признаков для сегментации плохоструктурированных изображений // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 2. С.49-53.

16.Брежнева А.Н., Борисовский С.А., Томакова Р.А. Нейросетевые модели сегментации ангиограмм глазного дна на основе анализа RGB кодов пикселей // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2010. Т.9, № 1. С.72-77.

17. Белобров А.П., Борисовский С.А., Томакова Р.А. Нейросетевые модели морфологических операторов для сегментации изображений биомедицинских сигналов // Известия Южного федерального университета. Серия «Технические науки». Тематический выпуск «Медицинские информационные системы». Таганрог. 2010. № 8. С.28-32.

18.Томакова Р.А., Брежнева А.Н., Филист С.А. Способ сегментации ангиограмм глазного дна на основе нейросетевого анализа RGB-кодов пикселей // Известия Южного федерального университета. Серия «Технические науки». Тематический выпуск «Перспективы медицинского приборостроения». Таганрог. 2009. № 9. С.171-176.

19.Брежнева А.Н., Томакова Р.А., Филист С.А. Спектральный анализ сегментов изображения глазного дна для количественной оценки сосудистой патологии // Биомедицинская радиоэлектроника. 2009. № 6. С.15-18.

20.Пихлап С.В., Томакова Р.А., Филист С.А. Нечеткие нейросетевые структуры для сегментации изображений глазного дна // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т.5, № 4. С.42-45.

21.Филист С.А., Кузьмин А.А., Томакова Р.А. Математическая модель системы автоматического регулирования давления в сердечно-сосудистой системе // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2005. Т.4, № 1. С.50-53.

Монографии

22. Томакова Р.А., Емельянов С.Г., Филист С.А. Интеллектуальные технологии сегментации и классификации биомедицинских изображений/ Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2012. 222с.

23. Томакова Р.А., Емельянов С.Г., Филист С.А. Компьютерные технологии обработки и анализа микроскопических изображений биоматериалов/ Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2011. 214с.

24.Томакова Р.А., Шаталова О.В., Томаков М.В. Теоретико-множественный подход и теория графов в обработке сложноструктурируемых изображений/ Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2012. 119с.

Патенты, заявки на патенты и свидетельства о госрегистрации программ

25.Заявка 2012133594 Российская Федерация. Способ сегментации сложноструктурируемых растровых полутоновых изображений на основе составных морфологических операторов/ Томакова Р.А., Филист С.А., Коренев-ский Н.А. [и др.]; заявитель Юго-Западный государственный университет. № 2012133594; заявл. 27.07.2012; приоритет 06.08.2012.

26.Заявка 2012128471 Российская Федерация. Устройство для контроля анизотропии электрической проводимости биотканей/ Томакова Р.А., Филист С.А., Кузьмин А.А. [и др.]; заявитель Юго-Западный государственный университет. № 2012128471; заявл. 19.06.2012;приоритет 06.07.2012.

27.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011613254 Российская Федерация. Программное обеспечение морфологического спектрального анализа изображений / Борисовский С.А., Томакова Р.А. № 2011611389; заявл. 02.03.2011; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 26 .04.2011.

28. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 9937 Фе деральное агентство по образованию ФГНУ «Государственный координаци онный центр информационных технологий». Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Программа построения разделяющей границы на основе потенци альных функций / Томакова Р.А., Зерин И.С. Зиборов А.О. [и др.]; зарег. в Отраслевом фонде алгоритмов и программ 04.02.2008.

Наиболее значимые статьи, опубликованные в других изданиях

29.Tomakova R.A., Filist S.A., Rudakova E.V. Measurement of intercellular relations in peripheral blood on the basis of hybrid algorithm // International journal of experimental education. 2012. № 3. P. 26-28.

30.Томакова Р.А., Насер А.А., Борисовский С.А. Методы описания форм сложноструктурируемых изображений на основе спектрального анализа граничных кривых//Перспективы развития информационных технологий: сб. тр. IX Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. С.44-50.

31.Интеллектуальные операторы в задачах морфологического анализа плохоструктурированных изображений / С.Г. Емельянов, Р.А. Томакова, А.Н. Брежнева [и др.] // Лазеры. Измерения. Информация‒2011: сб. тр. XXI Меж-дунар. конф. СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2011. Т. 3. С.145-155.

32.Томакова Р.А., Филист С.А., Шульга Л.В. Информационные технологии для исследования эритроцитометрических показателей крови на основе дескрипторов Фурье // Известия Юго-Западного государственного

университета. Серия «Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение». 2011. № 1. С.67-74.

33.Томакова Р.А., Белобров А.П., Филист С.А. Использование вей-влет-преобразования для синтеза образов квазипериодических сигналов в спектральной области // Лазеры. Измерения. Информация 2010: сб. тр. XX Междунар. конф. СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2010. Т. 3. С. 159-169.

34.Томакова Р.А., Брежнева А.Н., Филист С.А. Модели сегментации ангиограмм глазного дна на основе нечеткого анализа RGB-кодов пикселей // Лазеры. Измерения. Информация‒2009: сб. тр. IXX Междунар. конф. СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2009. Т. 3. С. 281-289.

35.Томакова Р.А., Филист С.А. Прогнозирование адаптационных возможностей человека на основе принципа «Порядка и хаоса» // Медицинские приборы и технологии: межвуз. сб. науч. ст. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. С.185-188.

36.Филист С.А., Кузьмин А.А., Томакова Р.А. Модель системы автоматического регулирования давления в сердечно-сосудистой системе // Медицинские приборы и технологии: межвуз. сб. науч. ст. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. С.181-184.

Материалы докладов, опубликованные в трудах международных и всероссийских конференций

37.Томакова Р.А., Брежнева А.Н. Гибридные информационные технологии для анализа и классификации сложноструктурируемых биомедицинских изображений//Аппликативные вычислительные системы (ABC`2012): тр. III Междунар. науч. конф. М., 2012. С.27.

38.Томакова Р.А., Насер А.А., Шаталова О.В. Математическое обеспечение распознавания и классификации сложноструктурируемых биологических объектов // Компьютерное моделирование в науке и технике: матер. Междунар. науч. конф. Опубл. в Междунар. журнале прикладных и фундаментальных исследований. 2012. № 4. С.48-49.

39.Томакова Р.А., Филист С.А., Швецова Н.А. Гибридный алгоритм измерения межклеточных соотношений в периферической крови // Информационные технологии и компьютерные системы для медицины: матер. Между-нар. науч. конф. Опубл. в Междунар. журнале прикладных и фундаментальных исследований. 2012. №2. С.87-89.

40.Универсальные сетевые структуры в задачах классификации многомерных данных / Р.А. Томакова, А.А.Насер [и др.] //Фундаментальные и прикладные исследования в медицине: матер. Междунар. науч. конф. Опубл. в журнале «Современные наукоемкие технологии». 2012. № 8. С.48-51.

41.Томакова Р.А., Филист С.А., Насер А.А. Нейронные сети с макрослоями для классификации флюоресцентных ангиограмм глазного дна // Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии ФРЭМЭ 2012: тр. Х Междунар. науч. конф. Владимир, 2012. С.178-182.

42.Томакова Р.А., Волков И.И. Метод принятия решений по классификации состояний живых систем на основе гибридного подхода к обработке

данных о системных ритмах // Современные наукоемкие технологии: матер. Междунар. науч. конф. Опубл. в Междунар. журнале прикладных и фундаментальных исследований. 2012. №7. С.48-51.

43. Насер А.А., Томакова Р.А. Исследование эффективности сегментации плохоструктурированных изображений на основе чередования морфологических операторов типа «размыкание» ‒ «замыкание» // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации: матер. Х Междунар. науч.-техн. конф. Курск, 2012. С.302-304.

44. Томакова Р.А., Брежнева А.Н., Швецова Н.А. Спектральные методы в идентификации плохоструктурированных объектов // Лазерно-информа-ционные технологии в медицине, биологии и геоэкологии-2010: тр. XIX Междунар. науч. конф. Новороссийск, 2011. С.82-84.

45.Емельянов С.Г., Томакова Р.А., Брежнева А.Н. Структура гибридной нейронной сети для анализа флюоресцентных ангиограмм глазного дна // Интегративные процессы в науке – 2011: матер. Междунар. науч.-практ. конф. М., 2011. С.34-39.

46.Томакова Р.А., Шаталова О.В., Швецова Н.А. Метод классификации для плохоструктурированных черно-белых изображений // Компьютерные науки и технологии: тр. II Междунар. науч.-техн. конф. Белгород: НИУ «БелГУ», 2011. С.661-665.

47.Томакова Р.А., Филист С.А., Шаталова О.В. Анализ биомедицинских изображений различными методами сегментации, основанными на операторах вычисления градиента // Перспективы развития информационных технологий: матер. III Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск, 2011. Ч.1. С.146-150.

48.Томакова Р.А., Ефремов М.А. Способ морфологического анализа для сегментации изображений // Медико-экологические информационные технологии – 2011: матер. XIV Междунар. науч.-практ. конф. Курск, 2011. С.215-219.

49.Брежнева А.Н., Борисовский С.А., Томакова Р.А. Сегментация гистологических структур посредством адаптивных морфологических операторов и пороговой обработки // Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии (ФРЭМЭ‒2010): тр. IХ Междунар. науч. конф. Владимир, 2010. С.302-304.

50.Борисовский С.А., Томакова Р.А., Филист С.А. Исследование дескрипторов Фурье при частотной селекции масштабных преобразований // Интегративные процессы в науке – 2010: матер. Междунар. науч.-практ. конф. М., 2011. С.11-14.

51.Морфологический анализ плохоструктурированных изображений биоматериалов на основе преобразования Фурье границ сегментов и нейросе-тевого моделирования / Р.А. Томакова, А.Н. Брежнева, С.А. Борисовский [и др.] // Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии и геоэко-логии-2010: тр. XVIII Междунар. науч. конф. Новороссийск, 2010. С.76-77.

52.Ефремов М.А., Руденко В.В., Томакова Р.А. Исследование эффективности сегментации плохоструктурированных изображений на основе чередования морфологических операторов типа «размыкание»- «замыкание» //

Медико-экологические информационные технологии-2010: матер. XIII Междунар. науч.-практ. конф. Курск, 2010. С.224-227.

53.Брежнева А.Н., Томакова Р.А., Филист С.А. Модель сегментации ангиограмм глазного дна на основе нечеткого анализа RGB-кодов пикселей // Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии и геоэкологии-2009: тр. XVII Междунар. науч. конф. Новороссийск, 2009. С.88-90.

54.Пихлап С.В., Ключиков И.А., Томакова Р.А. Способ настройки нейронной сети в гибридной системе идентификации объектов на изображении // Медико-экологические информационные технологии-2009: матер. XII Междунар. науч.-практ. конф. Курск, 2009. С.173-175.

55. Пихлап С.В., Томакова Р.А., Ключиков И.А. Способ получения функций принадлежности, предназначенных для нечеткой сегментации изоб ражений глазного дна по RGB-кодам //Информационно-измерительные диа гностические и управляющие системы: матер. III Всерос. науч.-техн. конф. Пенза, 2009. С.19-21.

56.Пихлап С.В., Ключиков И.А., Томакова Р.А. Гибридная нейронная сеть для сегментации изображений глазного дна с интерактивным синтезом эталонов // Информационно-измерительные диагностические и управляющие системы. Диагностика‒2009: матер. Междунар. науч.-техн. конф. Курск, 2009. С.141-144.

57.Пихлап С.В., Томакова Р.А., Филист С.А. Спектральный анализ изображений глазного дна в автоматизированной системе диагностики сосудистых патологий // Искусственный интеллект в XXI веке. Решения в условиях неопределенности: матер. VI Всерос. науч.-техн. конф. Пенза, 2008. С.46-48.

58.Пихлап С.В., Томакова Р.А., Филист С.А. Автоматизированная система анализа сосудистой патологии глазного дна // Лазерно-информацион-ные технологии в медицине, биологии и геоэкологии-2008: тр. XVI Между-нар. науч. конф. Новороссийск, 2008. С.43-44.

59.Пихлап С.В., Томакова Р.А., Филист С.А. Интерактивная среда для обработки и анализа изображений глазного дна // Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития (МРФ-2008): тр. III Междунар. радиоэлектронного форума. Харьков, 2008. С. 75-78.