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Enregistrement W2760607312 · doi:10.2174/1567205014666170922101135

Discriminative Sparse Features for Alzheimer's Disease Diagnosis Using Multimodal Image Data

2017· article· en· W2760607312 sur OpenAlexfundno aff
Andrés Ortíz, Francisco Lozano, J. M. Górriz, Javier Ramı́rez, Francisco J. Martínez-Murcia, for the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative

Notice bibliographique

RevueCurrent Alzheimer Research · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDementia and Cognitive Impairment Research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute on AgingCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésDiscriminative modelArtificial intelligencePattern recognition (psychology)Computer scienceClassifier (UML)Feature extractionDimensionality reductionVoxelContextual image classificationFeature vectorCurse of dimensionalityMachine learningImage (mathematics)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Feature extraction in medical image processing still remains a challenge, especially in high-dimensionality datasets, where the expected number of available samples is considerably lower than the dimension of the feature space. This is a common problem in real-world data, and, specifically, in medical image pro- cessing as, while images are composed of hundreds of thousands voxels, only a reduced number of patients are available. OBJECTIVE: Extracting descriptive and discriminative features to represent each sample (image) by a small number of features, which is particularly important in classification task, due to the curse of dimensionality problem. METHODS: In this paper we solve this recognition problem by means of sparse representations of the data, which also provides an arena to multimodal image (PET and MRI) data classification by combining specialized classifiers. Thus, a novel method to effectively combine SVC classifiers is presented here, which uses the distance to the hyperplane computed for each class in each classifier allowing to select the most discriminative image modality in each case. The discriminative power of each modality also provides information about the illness evolution; while functional changes are clearly found in Alzheimer's diagnosed patients (AD) when compared to control subjects (CN), structural changes seem to be more relevant at the early stages of the illness, affecting Mild Cognitive Impairment (MCI) patients. RESULTS: Classification experiments using 68 CN, 70 AD and 111 MCI images from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative database have been performed and assessed by cross-validation to show the effectiveness of the proposed method. Accuracy values of up to 92% and 84% for CN/AD and CN/MCI classification are achieved. CONCLUSIONS: The method presented in this work shows that sparse representations of brain images are of importance for codifying and transferring relevant image features, as they may capture the salient features while maintaining lightweight data transactions. In fact, the method proposed in this work outperforms the classification results obtained using projection methods such as Principal Component Analysis for extracting representative features of the images.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,512
Tête enseignante GPT0,561
Écart entre enseignants0,048 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations25
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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