Reproducible evaluation of classification methods in Alzheimer’s disease: framework and application to MRI and PET data
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A large number of papers have introduced novel machine learning and feature extraction methods for automatic classification of Alzheimer’s disease (AD). However, while the vast majority of these works use the public dataset ADNI for evaluation, they are difficult to reproduce because different key components of the validation are often not readily available. These components include selected participants and input data, image preprocessing and cross-validation procedures. The performance of the different approaches is also difficult to compare objectively. In particular, it is often difficult to assess which part of the method (e.g. preprocessing, feature extraction or classification algorithms) provides a real improvement, if any. In the present paper, we propose a framework for reproducible and objective classification experiments in AD using three publicly available datasets (ADNI, AIBL and OASIS). The framework comprises: i) automatic conversion of the three datasets into a standard format (BIDS); ii) a modular set of preprocessing pipelines, feature extraction and classification methods, together with an evaluation framework, that provide a baseline for benchmarking the different components. We demonstrate the use of the framework for a large-scale evaluation on 1960 participants using T1 MRI and FDG PET data. In this evaluation, we assess the influence of different modalities, preprocessing, feature types (regional or voxel-based features), classifiers, training set sizes and datasets. Performances were in line with the state-of-the-art. FDG PET outperformed T1 MRI for all classification tasks. No difference in performance was found for the use of different atlases, image smoothing, partial volume correction of FDG PET images, or feature type. Linear SVM and L2-logistic regression resulted in similar performance and both outperformed random forests. The classification performance increased along with the number of subjects used for training. Classifiers trained on ADNI generalized well to AIBL and OASIS, performing better than the classifiers trained and tested on each of these datasets independently. All the code of the framework and the experiments is publicly available.
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 | 0,083 | 0,100 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,003 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».