The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования и разработки является система регистрации и анализа моторики письма для раннего выявления когнитивных нарушений. В качестве предмета проектирования рассматривается интеллектуальная сенсорная ручка с программным обеспечением для сбора, хранения и первичной обработки данных о движении руки при выполнении письменных заданий.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу және әзірлеу жобасы когнитивті бұзылуларды ерте анықтау үшін қолжазба моторикасын жазу және талдау жүйесіне бағытталған. Дизайн жазу тапсырмалары кезінде қол қозғалысы туралы деректерді жинауға, сақтауға және алдын ала өңдеуге арналған бағдарламалық жасақтамасы бар ақылды сенсорлық қаламды қамтиды.

Aim of work (in Russian) : Разработка и внедрение системы, способной с высокой точностью диагностировать когнитивные нарушения на ранних стадиях на основе данных моторики письма, собранных с помощью сенсорных устройств и проанализированных с использованием методов машинного обучения.

Aim of work (in Kazakh) : Сенсорлық құрылғылар арқылы жиналған және машиналық оқыту әдістерін қолдана отырып талданған қолжазба қозғалыс деректеріне негізделген когнитивті бұзылуларды ерте кезеңдерде дәл диагностикалауға қабілетті жүйені әзірлеу және енгізу.

Методы исследования (на русском) : Основные научные вопросы проекта заключаются в том, как можно применять данные моторики и методы машинного обучения для ранней диагностики когнитивных нарушений. Также проект исследует, насколько флуктуационный анализ и методы декоррелированного попарного кросс-корреляционного анализа способны выявлять специфические моторные паттерны, связанные с когнитивными нарушениями, и какова точность предложенной системы по сравнению с традиционными диагностическими методами. Проект выдвигает следующие гипотезы: во-первых, данные моторики, полученные с помощью сенсоров во время выполнения моторных и когнитивных задач, могут содержать ранние признаки когнитивных нарушений, которые можно выявить с помощью машинного обучения. Во-вторых, использование флуктуационного анализа и методов кросс-корреляции к временным рядам данных моторики позволит обнаружить специфические изменения в поведении пациентов с когнитивными нарушениями, даже на начальных стадиях. В-третьих, предполагается, что предложенная система диагностики, основанная на анализе моторики и применении машинного обучения, окажется более доступной и эффективной для регулярного мониторинга когнитивных нарушений по сравнению с традиционными методами. Стратегия проекта предусматривает использование описательного и корреляционного подходов, а также проведение экспериментов для проверки выдвинутых гипотез.

Методы исследования (на казахском) : Жобаның негізгі ғылыми сұрақтары когнитивті бұзылыстың ерте диагностикасында қозғалыс деректері мен машиналық оқыту әдістерін қалай қолдануға болатынына бағытталған. Жоба сонымен қатар флуктуациялық талдау мен декорреляцияланған жұптық көлденең корреляция әдістерінің когнитивті бұзылыспен байланысты нақты қозғалыс үлгілерін анықтау мүмкіндігін және ұсынылған жүйенің дәстүрлі диагностикалық әдістермен салыстырғандағы дәлдігін зерттейді. Жоба гипотезаларына мыналар кіреді: біріншіден, қозғалыс және когнитивті тапсырмалар кезінде сенсорларды пайдаланып алынған қозғалыс деректерінде машиналық оқытуды қолдану арқылы анықталатын когнитивті бұзылыстың ерте белгілері болуы мүмкін. Екіншіден, уақыт қатарындағы қозғалыс деректерінде флуктуациялық талдау мен көлденең корреляция әдістерін қолдану когнитивті бұзылысы бар науқастарда, тіпті ерте сатыларда да, нақты мінез-құлық өзгерістерін анықтауға мүмкіндік береді. Үшіншіден, қозғалыс талдауы мен машиналық оқытуға негізделген ұсынылған диагностикалық жүйе дәстүрлі әдістермен салыстырғанда когнитивті бұзылыстарды үнемі бақылау үшін қолжетімді және тиімді болады деп күтілуде. Жоба стратегиясы сипаттамалық және корреляциялық тәсілдерді пайдалануды, сондай-ақ ұсынылған гипотезаларды тексеру үшін эксперименттер жүргізуді қамтиды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Была проведена систематическая выборка и первичная сортировка научной литературы по применению методов искусственного интеллекта и машинного обучения для диагностики когнитивных нарушений. На основе анализа публикаций, отобранных из ведущих международных баз данных (Scopus, Web of Science, IEEE, Google Scholar), была составлена таблица, включающая не менее 30 релевантных исследований за последние 5–7 лет. Проведен анализ, включающий систематизированное описание наиболее применяемых алгоритмов машинного обучения в диагностике MCI и AD. Для каждой модели зафиксированы: используемые типы данных (например, почерк, МРТ, когнитивные тесты), метрики качества (accuracy, recall, f1-score), а также параметры моделей и применённые методы валидации. Составлена сравнительная таблица с ключевыми характеристиками моделей. Проанализированы существующие диагностические и лечебные ресурсы (нейропсихологические центры, кабинеты когнитивных нарушений, доступность МРТ/КТ, специализированные клиники). Рассмотрены используемые в Казахстане когнитивные тесты (MoCA, MMSE, Clock Drawing Test и др.). Собран прототип ручки с датчиком MPU-9250 подключенный через Arduino Uno. Настроено и доработано ПО для сбора данных письма. Выполнена калибровка гироскопа, акселерометра и магнитометра. Обеспечена стабильность записи данных в течение длительных сессий. Подготовлены технические выводы для включения в экспериментальную часть диссертации.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Когнитивті бұзылыстарды диагностикалау үшін жасанды интеллект пен машиналық оқыту әдістерін пайдалану бойынша ғылыми әдебиеттерді жүйелі түрде іріктеу және алдын ала іріктеу жүргізілді. Жетекші халықаралық дерекқорлардан (Scopus, Web of Science, IEEE, Google Scholar) таңдалған басылымдарды талдау негізінде соңғы 5-7 жылдағы кемінде 30 тиісті зерттеулерді қамтитын кесте құрастырылды. Талдауға MCI және AD диагностикасында ең көп қолданылатын машиналық оқыту алгоритмдерінің жүйелі сипаттамасы кірді. Әрбір модель үшін келесілер жазылды: пайдаланылған деректер түрлері (мысалы, қолжазба, МРТ, когнитивті тесттер), сапа көрсеткіштері (дәлдік, еске түсіру, f1-балл), сондай-ақ қолданылатын модель параметрлері және валидация әдістері. Негізгі модель сипаттамалары бар салыстырмалы кесте құрастырылды. Бар диагностикалық және емдеу ресурстары (нейропсихология орталықтары, когнитивті бұзылыстар клиникалары, МРТ/КТ қолжетімділігі, мамандандырылған клиникалар) талданды. Қазақстанда қолданылатын когнитивті тесттер (MoCA, MMSE, Clock Drawing Test және т.б.) қарастырылды. Arduino Uno арқылы қосылған MPU-9250 сенсоры бар прототиптік қалам құрастырылды. Жазу деректерін жинауға арналған бағдарламалық жасақтама конфигурацияланды және жетілдірілді. Гироскоп, акселерометр және магнитометр калибрленді. Ұзақ сессиялар кезінде деректерді жазудың тұрақтылығы қамтамасыз етілді. Диссертацияның эксперименттік бөліміне қосу үшін техникалық қорытындылар дайындалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели создаваемой системы включают аппаратно-программный комплекс на базе интеллектуальной ручки со встроенным инерциальным датчиком MPU-9250 и микроконтроллером Arduino Uno. Устройство обеспечивает регистрацию параметров моторики письма (ускорение, угловые скорости, микродвижения) с частотой до 200 Гц и передачу данных на компьютер для последующей обработки. Прототип выполнен в форме стандартной шариковой ручки, имеет автономное питание, карту памяти для сохранения результатов и программное обеспечение, обеспечивающее калибровку сенсоров, фильтрацию шумов и непрерывную запись данных в ходе эксперимента. В ходе разработки обеспечена стабильная работа устройства при длительных сессиях, подготовлены формы наблюдения, инструкции для испытуемых и журнал регистрации данных. В рамках проекта выполнен обзор современных научных исследований по диагностике когнитивных нарушений на основе анализа моторики письма и сенсорных данных. Проанализированы существующие подходы, используемое оборудование, наборы параметров и диагностические критерии. Отдельно изучена ситуация в Казахстане, включая доступность диагностических ресурсов, используемые когнитивные тесты, кадровый потенциал специалистов и экономические аспекты ведения пациентов с когнитивным снижением. Обоснована актуальность разработки доступных инструментов раннего скрининга, основанных на цифровых данных о моторике письма.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жүйенің негізгі конструкциясы мен техникалық-экономикалық параметрлеріне кіріктірілген MPU-9250 инерциялық сенсоры және Arduino Uno микроконтроллері бар ақылды қаламға негізделген аппараттық және бағдарламалық жүйе кіреді. Құрылғы жазу қозғалтқышының параметрлерін (үдеу, бұрыштық жылдамдық, микроқозғалыстар) 200 Гц дейінгі жиілікте жазып алады және деректерді кейіннен өңдеу үшін компьютерге жібереді. Прототип стандартты шарлы қалам тәрізді пішінде жасалған және батареямен, нәтижелерді сақтауға арналған жад картасымен және сенсорды калибрлеу, шуды сүзу және эксперимент кезінде деректерді үздіксіз жазуға арналған бағдарламалық жасақтамамен жабдықталған. Әзірлеу кезінде құрылғының ұзақ сеанстар кезінде тұрақты жұмысы қамтамасыз етілді, бақылау нысандары, субъектілерге арналған нұсқаулар және деректер журналы дайындалды. Жобада қолжазба моторикасының дағдылары мен сенсорлық деректерді талдау негізінде когнитивті бұзылуларды диагностикалау бойынша қазіргі зерттеулер қарастырылды. Қолданыстағы тәсілдер, қолданылатын жабдықтар, параметрлер жиынтығы және диагностикалық критерийлер талданды. Қазақстандағы жағдай диагностикалық ресурстардың қолжетімділігі, қолданылған когнитивті тесттер, мамандардың кадрлық ресурстары және когнитивтік төмендеуі бар науқастарды басқарудың экономикалық аспектілері сияқты бөлек қарастырылды. Сандық қолжазба моторикасының деректеріне негізделген қолжетімді ерте скрининг құралдарын әзірлеудің өзектілігі негізделді.

Level of implementation (in Russian) : Разработанные в рамках проекта решения находятся на стадии опытной эксплуатации и апробации в учебно-научной среде. Созданный прототип интеллектуальной ручки прошёл тестирование в условиях лаборатории университета, были проведены пилотные сессии записи моторики письма с участием добровольцев, что подтвердило корректность функционирования сенсорной системы и возможность устойчивого получения данных. Подготовлен комплект документации, включающий инструкции для испытуемых, формы регистрации параметров и методические материалы для проведения исследовательских процедур.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба аясында әзірленген шешімдер қазіргі уақытта академиялық және зерттеу ортасында пилоттық сынақтан өтуде және валидациялануда. Ақылды қаламның прототипі университет зертханасында сынақтан өтті, ал еріктілермен қолжазба қозғалтқышын жазу бойынша пилоттық сессиялар өткізілді, бұл сенсорлық жүйенің функционалдығын және деректерді үнемі алу мүмкіндігін растады. Сынақ субъектілеріне арналған нұсқаулықтарды, параметрлерді жазу нысандарын және зерттеу процедураларын жүргізуге арналған әдістемелік материалдарды қамтитын құжаттама пакеті дайындалды.

Efficiency (in Russian) : Разработка опирается на международный научный опыт, подтверждающий диагностическую значимость анализа моторики письма при выявлении лёгких когнитивных расстройств и начальных стадий нейродегенеративных заболеваний. Анализ ситуации в Казахстане выявил потребность в доступных методах первичного скрининга, способных снизить нагрузку на специализированные учреждения и повысить раннюю выявляемость когнитивных нарушений на уровне первичной медико-санитарной помощи.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл әзірлеме қолжазба моторикасын талдаудың жеңіл когнитивті бұзылыстарды және нейродегенеративті аурулардың ерте сатыларын анықтаудағы диагностикалық құндылығын растайтын халықаралық ғылыми тәжірибеге негізделген. Қазақстандағы жағдайды талдау мамандандырылған мекемелерге түсетін жүктемені азайтып, бастапқы медициналық-санитарлық көмектегі когнитивті бұзылыстарды ерте анықтауды жақсарта алатын қолжетімді бастапқы скрининг әдістерінің қажеттілігін анықтады.

Field of application (in Russian) : Система подходит для проведения научных и клинических исследований, связанных с изучением моторики письма, нейродегенеративных заболеваний и инструментальных методов диагностики когнитивного снижения. Она может использоваться в университетах, научно-исследовательских институтах и лабораториях, обеспечивая доступ к объективным цифровым данным для анализа и разработки новых диагностических подходов. Дополнительно, технология может быть внедрена в образовательные учреждения и центры психологической помощи для оценки когнитивных функций у взрослых людей, а также при проведении профилактических скринингов в рамках программ общественного здравоохранения. Благодаря невысокой стоимости и простоте применения система может служить удобным инструментом для регулярного мониторинга когнитического состояния и выявления ранних признаков нарушений в широких целевых группах населения.

Field of application (in Kazakh) : Бұл жүйе қолжазба моторикасын, нейродегенеративті ауруларды және когнитивтік бұзылысты диагностикалаудың аспаптық әдістерін зерттеуге қатысты ғылыми және клиникалық зерттеулерге жарамды. Оны университеттерде, ғылыми-зерттеу институттарында және зертханаларда талдау және жаңа диагностикалық тәсілдерді әзірлеу үшін объективті сандық деректерге қол жеткізуді қамтамасыз ете отырып пайдалануға болады. Сонымен қатар, бұл технологияны білім беру мекемелерінде және психологиялық көмек орталықтарында ересектердің когнитивтік функциясын бағалау, сондай-ақ қоғамдық денсаулық сақтау бағдарламаларының бөлігі ретінде профилактикалық скрининг үшін енгізуге болады. Арзан құны мен пайдаланудың қарапайымдылығына байланысты жүйе когнитивтік мәртебені үнемі бақылау және кең мақсатты популяцияларда бұзылудың ерте белгілерін анықтау үшін ыңғайлы құрал ретінде қызмет ете алады.