Mathematical models for predicting and early diagnosis of diseases caused by electromagnetic fields of low-frequency radio frequency range
Authors: Кореневский Н.А. , Титова А.В. , Говорухина Т.Н. , Медников Д.А. 
Published: July 2024

В работе предлагаются математические модели прогнозирования и диагностики заболеваний, провоцируемых воздействием электромагнитных полей радиочастотного диапазона, позволяющие контролировать текущее состояние человека с целью дальнейшего принятия решений о возможной коррекцией функций организма, в случае необходимости. С учетом неполного и нечеткого описания исследуемого класса заболеваний в качестве базового математического аппарата выбрана технология мягких вычислений, и, в частности, методология синтеза гибридных нечетких решающих правил, хорошо зарекомендовавшая себя при решении задач с аналогичной структурой данных и типом неопределенности. Выбранный метод синтеза позволяет учитывать мультипликативный эффект воздействия на организм человека электромагнитных полей (ЭМП) различной модальности и интенсивности с учетом других эндогенных и экзогенных факторов риска. Для мощных и стабильных ЭМП предлагается использовать модификацию известных моделей, полученных для промышленных энергосетей. Для оценки влияния низкоинтенсивных, нестабильных ЭМП радиочастотного диапазона на организм человека предлагается использовать нечеткие табличные модели и ряд чувствительных к действию ЭМП радиочастотного диапазона индикаторов. К таким индикаторам относятся состояние внимания, памяти, мышления, а также динамика изменения энергетического состояния биологически активных точек, связанных с исследуемой патологией. На примере машинистов электропоездов получены математические модели прогнозирования и ранней диагностики появления и развития заболеваний нервной системы. Показано, что если с электромагнитными факторами риска использовать дополнительную информацию о состоянии здоровья обследуемых, то уверенность в правильном прогнозе достигает величины 0,85, а наличии ранних стадий заболеваний нервной системы – 0,95.

The paper proposes mathematical models for predicting and diagnosing diseases provoked by exposure to electromagnetic fields of the radio frequency range, which make it possible to control the current state of a person in order to make further decisions about possible correction of body functions, if necessary. Given the incomplete and fuzzy description of the studied class of diseases, soft computing technology was chosen as the basic mathematical apparatus, and, in particular, the synthesis methodology of hybrid fuzzy decision rules, which has proven itself in solving problems with a similar data structure and type of uncertainty. The selected synthesis method allows us to take into account the multiplicative effect of exposure to the human body of electromagnetic fields (EMF) of various modality and intensity, taking into account other endogenous and exogenous risk factors. For powerful and stable EMFs, it is proposed to use a modification of well-known models obtained for industrial power grids. To assess the effect of low-intensity, unstable electromagnetic fields of the radio frequency range on the human body, it is proposed to use fuzzy tabular models and a number of indicators sensitive to the action of the electromagnetic field of the radio frequency range. Such indicators include the state of attention, memory, thinking, as well as the dynamics of changes in the energy state of biologically active points associated with the pathology under study. On the example of electric train drivers, mathematical models for predicting and early diagnosis of the appearance and development of diseases of the nervous system are obtained. It is shown that if additional information about the health status of the subjects is used with electromagnetic risk factors, then confidence in the correct prognosis reaches 0.85, and in the presence of early stages of diseases of the nervous system - 0.95.