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Enregistrement W4289277730 · doi:10.21203/rs.3.rs-1903862/v1

Three-round learning strategy based on 3D Deep Convolutional GANs for Alzheimer’s disease staging

2022· preprint· en· W4289277730 sur OpenAlexfundno aff
Wenjie Kang, Lan Lin, Shen Sun, Baiwen Zhang, Xiaoqi Shen, Shuicai Wu

Notice bibliographique

RevueResearch Square · 2022
Typepreprint
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiqueBrain Tumor Detection and Classification
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of Biomedical Imaging and BioengineeringCanadian Institutes of Health ResearchNational Institutes of HealthH. Lundbeck A/SServierEisaiGenentechIXICONational Natural Science Foundation of ChinaNorthern California Institute for Research and EducationNovartis Pharmaceuticals CorporationBioClinicaU.S. Department of DefenseMeso Scale DiagnosticsAlzheimer's Disease Neuroimaging InitiativeF. Hoffmann-La RocheUniversity of Southern CaliforniaBiogenEli Lilly and CompanyBristol-Myers SquibbNational Institute on AgingAlzheimer's AssociationFoundation for the National Institutes of Health
Mots-clésOverfittingArtificial intelligenceComputer scienceDeep learningDiscriminatorTransfer of learningConvolutional neural networkContext (archaeology)Pattern recognition (psychology)Task (project management)DementiaContextual image classificationMachine learningArtificial neural networkImage (mathematics)DiseaseMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The accurate diagnosis of Alzheimer's disease (AD) and its early stage is essential for early dementia detection and treatment planning. For 2D Convolutional neural networks (CNNs), the networks pre-trained on ImageNet always outperformed the models trained from scratch. 3D CNN is easily to lead to an overfitting problem due to the lack of 3D neuroimage datasets. To alleviate the overfitting caused by small to medium-sized datasets, a three-round learning strategy based on 3D Deep Convolutional Generative Adversarial Networks (DCGAN) is used for staging the spectrum of AD. In the first round, the common features of sMRI were trained in the context of 3D DCGAN by unsupervised learning. In the second round, the pre-trained discriminator (D) of the DCGAN with residual architecture was transferred and fine-tuned for the classification task between AD and cognitive normal (CN). In the last round of the transfer learning approach, the weights learned in the AD versus CN classification task were transferred to MCI diagnosis. The proposed model attained accuracies of 92.8 %, 78.1 %, and 76.4 % in the classification of AD versus CN, AD versus MCI, and MCI versus CN, respectively. The experimental results demonstrate that our proposed model has a good classification performance on staging the AD spectrum with small to medium-sized datasets, compared with other state-of-the-art studies.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies, Intégrité de la recherche, Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,698
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0020,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 Opus0,229
Tête enseignante GPT0,424
Écart entre enseignants0,195 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

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

Citations0
Publié2022
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Résumé présentoui

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