Design and implementation of a hybrid genetic algorithm and artificial neural network system for predicting the sizes of unerupted canines and premolars

Abstract

The aim of this study was to develop a novel hybrid genetic algorithm and artificial neural network (GA-ANN) system for predicting the sizes of unerupted canines and premolars during the mixed dentition period. This study was performed on 106 untreated subjects (52 girls, 54 boys, aged 13-15 years). Data were obtained from dental cast measurements. A hybrid GA-ANN algorithm was developed to find the best reference teeth and the most accurate mapping function. Based on a regression analysis, the strongest correlation was observed between the sum of the mesiodistal widths of the mandibular canines and premolars and the mesiodistal widths of the mandibular first molars and incisors (r = 0.697). In the maxilla, the highest correlation was observed between the sum of the mesiodistal widths of the canines and premolars and the mesiodistal widths of the mandibular first molars and maxillary central incisors (0.742). The hybrid GA-ANN algorithm selected the mandibular first molars and incisors and the maxillary central incisors as the reference teeth for predicting the sum of the mesiodistal widths of the canines and premolars. The prediction error rates and maximum rates of over/underestimation using the hybrid GA-ANN algorithm were smaller than those using linear regression analyses.

Nerentgenologinių Metodų, Skirtų Numatyti Iltinių Dantų Ir Kaplių Plotį Mišraus Sąkandžio Periode, Palyginimas

“…Tik keliuose tyrimuose statistiškai reikšmingas skirtumas nebuvo nustatytas taikant Moyers 75 proc. proporcingumo lenteles [9,7]. Camilo Aquino Melgaco statistiškai reikšmingo skirtumo nenustatė tarp apskaičiuoto ir išmatuoto iltinių dantų ir kaplių MDP naudojant Bernabe Flores-Mir metodą moterims [7].…”

“…Analizuojant tyrimo rezultatus pastebėta, kad tiriami metodai padidina iltinių dantų ir kaplių plotį. Ši metodų savybė buvo nustatyta ir kitų tyrimų metu [5,9,10,11,16,17]. Priešingi rezultatai gauti tik keliuose tyrimuose [4].…”

“…Yra nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas tarp moterų ir vyrų dantų pločio. Stebima tendencija, kad vyrų dantys platesni nei moterų [9,10,18]. Atsižvelgiant į šį skirtumą, daugelis autorių siūlo naudoti skirtingas lygtis, skirtas apskaičiuoti neišdygusių iltinių dantų ir kaplių MDP, atskirai vyrams ir moterims [9,10,18].…”

“…Stebima tendencija, kad vyrų dantys platesni nei moterų [9,10,18]. Atsižvelgiant į šį skirtumą, daugelis autorių siūlo naudoti skirtingas lygtis, skirtas apskaičiuoti neišdygusių iltinių dantų ir kaplių MDP, atskirai vyrams ir moterims [9,10,18]. Tačiau šiame tyrime taikyta Bernabe Flores-Mir daugianarė lygtis, įtraukianti lytį kaip papildomą kintamąjį, nebuvo tikslesnė nei plačiai naudojami Tanakos Johnston ir Moyers metodai, o priešingai -parodė blogesnius rezultatus.…”

Presenting a Model for Periodontal Disease Diagnosis Using Two Artificial Neural Network Algorithms

“…Shankarapillai et al, showed that NN trained by Levenberg-Marquardet (LM) algorithm can be used effectively to diagnose the risk of periodontal diseases (11). Moghimi et al, conducted a study entitled "designing and using a combination of genetic algorithm and ANN to anticipate the size of hidden canines and premolar size", and found that the proposed method was an efficient tool to anticipate the size of hidden canines and premolar with high accuracy in comparison with regression analysis (12). According to the mentioned studies, it can be said that the unique capability of ANNs to differentiate, categorize, and diagnose diseases can be efficient and useful (13).…”