DOI
10.34229/KCA2522-9664.26.2.16
УДК 004.891.3
Л.С. ФАЙНЗІЛЬБЕРГ
Інститут інформаційних технологій та систем НАН України, Київ, Україна,
fainzilberg@gmail.com
ІНФОРМАЦІЙНА АСИМЕТРІЯ ПОЗИТИВНИХ І НЕГАТИВНИХ
СПОСТЕРЕЖЕНЬ У ЗАДАЧАХ МЕДИЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ
Анотація. Досліджено інформаційну асиметрію між позитивними та негативними спостереженнями бінарного симптому в задачах медичної діагностики. Симптом захворювання моделюється як просторово-часове бінарне поле. Для незалежних спостережень отримано аналітичний вираз для обчислення критичної кількості негативних спостережень, які за інформативністю еквівалентні одному позитивному спостереженню. Аналогічні формули отримано для однорідних та неоднорідних марковських ланцюгів першого порядку. Наведено приклади, які показують, що часова залежність та спрямованість динаміки стану хвороби, зокрема хвороба триває або пацієнт одужує, суттєво впливають на величину критичної кількості негативних спостережень. Отримано результати, що складають математичну основу для рекомендацій щодо обсягу обстежень у клінічній практиці та можуть бути застосовані в інших задачах.
Ключові слова: медична діагностика, просторово-часове поле, бінарна ознака, інформативність, позитивне та негативне спостереження.
повний текст
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- 1. Benito J.J. A meditation on technique. Arch. Soc. Esp. Oftalmol. (Engl. Ed). 2018. Vol. 93, N 7. P. 313–314. https://doi.org/10.1016/j.oftal.2017.11.008.
- 2. Dovbysh A.S., Shelepov I.V., Romaniuk A.M., Moskalenko R.A., Savchenko T.R. Decision-making support sytem for diagnosis of breast oncopathologies by histological images. Cybernetics and Systems Аnalysis. 2023. Vol. 59, N 3. P. 493–502. https://doi.org/10.1007/s10559-023-00584-0.
- 3. Jerjes W.K., Upile T., Wong B.J. et al. The future of medical diagnostics: Review paper. Head Neck Oncol. 2011. Vol. 3. Article number 38. https://doi.org/10.1186/1758-3284-3-38.
- 4. Wyffels K., Campbell M.E. Negative observations for multiple hypothesis tracking of dynamic extended objects. American Control Conference (04–06 June 2014, Portland, USA). 2014. P. 642–647. https://doi.org/10.1109/ACC.2014.6859041.
- 5. Rock K.S., Chapman L.A.C., Dobson A.P., Adams E.R., Hollingsworth T.D. The hidden hand of asymptomatic infection hinders control of neglected tropical diseases: A modeling analysis. Clin. Infect. Dis. 2024. Vol. 78, N 2. P. S175–S182. https://doi.org/10.1093/cid/ciae096.
- 6. Shaikn N., Swali P., Houben R.M.G.J. Asymptomatic but infectious — The silent driver of pathogen transmission. A pragmatic review. Epidemics. 2023. Vol. 44. P. 69–89. https://doi.org/10.1016/j.epidem.2023.100704.
- 7. Jamrozik E., Selgelid M.J. Invisible epidemics: Ethics and asymptomatic infection. Monash Bioeth. Rev. 2020. Vol. 38, N 1. P. 1–16. https://doi.org/10.1007/s40592-020-00123-z.
- 8. Varga S., Latham A.J. Is health the absence of disease? Inquiry. 2024. https://doi.org/10.1080/0020174X.2024.2361694.
- 9. Seidlein A.H, Salloch S. Illness and disease: An empirical-ethical viewpoint. BMC Med. Ethics. 2019. Vol. 20. Article number 5. https://doi.org/10.1186/s12910-018-0341-y.
- 10. Fainzilberg L. The cockroach principle: Asymmetry of positive and negative observations. ResearchGate. July 2025. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.26025.10082.
- 11. Morgan D.J., Pineles L., Owczarzak J. et al. Accuracy of practitioner estimates of probability of diagnosis before and after testing. JAMA Intern. Med. 2021 Vol. 181, N 6. P. 747–755. https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2021.0269.
- 12. Chew Y.R., Tay J.Y., Kyaw W.M., Chia P.Y. Subclinical disease among people with culture-confirmed pulmonary tuberculosis in Singapore — a retrospective study. Int. J. Infect. Dis. 2025. Vol. 153. Article number 107768. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2024.107768.
- 13. Popper K. The logic of scientific discovery. London; New York: Routledge Classic, 1995. URL: https://philotextes.info/spip/IMG/pdf/popper-logic-scientific-discovery.pdf.
- 14. Jorgensen P.C., DeVries B. Software testing: A Craftsman’s approach. 5th ed. New York: Auerbach Publications, 2021. 550 p. https://doi.org/10.1201/9781003168447.
- 15. Slovic P. Perception of risk. Science. 1987. Vol. 236, N 4799. P. 280–285. https://doi.org/10.1126/science.3563507.
- 16. Gopnik A., Meltzoff A.N. Words. Thoughts and theories. Learning, development and conceptual change. Cambridge: MIT Press, 1997. 268 p.
- 17. Fainzilberg L.S. On probabilities of missed target and false alarm іn medical decision-making systems. International Scientific Technical Journal «Problems of Control and Informatics». 2022. N 6. P. 43–53. https://doi.org/10.34229/1028-0979-2022-6-4.
- 18. Kang J.H. Febrile illness with skin rashes. Infections and Chemotherapy. 2015. Vol. 47, N 3. P. 155–166. https://doi.org/10.3947/ic.2015.47.3.155.
- 19. Ruschendorf L. FrБChet-bounds and their applications. In: Advances in Probability Distributions with Given Marginals. Dall’Aglio G., Kotz S., Salinetti G. (Eds.). Mathematics and Its Applications. 1991. Vol 67. P. 151–187. https://doi.org/10.1007/978-94-011-3466-8_9.
- 20. Woodward P.M., Davies I.I. Information theory and inverse probability in tekecommunivation. Proc. of the IEE. Part III: Radio and Communication Engineering. 1952. Vol. 99, N 58. P. 37–44. https://doi.org/10.1049/pi-3.1952.0011.
- 21. Palma A. On completeness of random transition count for Markov chains. Probability and Mathematical Statistics. 2006. Vol. 12, N 2. P. 249–258. https://doi.org/10.1515/JAA.2006.249.
