Discriminative Sparse Features for Alzheimer's Disease Diagnosis Using Multimodal Image Data
Notice bibliographique
Résumé
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 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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».