Healthy Cognitive Aging: A Hybrid Random Vector Functional-Link Model for the Analysis of Alzheimer’s Disease
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer's disease (AD) is a genetically complex neurodegenerative disease, which leads to irreversible brain damage, severe cognitive problems and ultimately death. A number of clinical trials and study initiatives have been set up to investigate AD pathology, leading to large amounts of high dimensional heterogeneous data (biomarkers) for analysis. This paper focuses on combining clinical features from different modalities, including medical imaging, cerebrospinal fluid (CSF), etc., to diagnose AD and predict potential progression. Due to privacy and legal issues involved with clinical research, the study cohort (number of patients) is relatively small, compared to thousands of available biomarkers (predictors). We propose a hybrid pathological analysis model, which integrates manifold learning and Random Vector functional-link network (RVFL) so as to achieve better ability to extract discriminant information with limited training materials. Furthermore, we model (current and future) cognitive healthiness as a regression problem about age. By comparing the difference between predicted age and actual age, we manage to show statistical differences between different pathological stages. Verification tests are conducted based on the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) database. Extensive comparison is made against different machine learning algorithms, i.e. Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Decision Tree and Multilayer Perceptron (MLP). Experimental results show that our proposed algorithm achieves better results than the comparison targets, which indicates promising robustness for practical clinical implementation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».