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Enregistrement W4416257154 · doi:10.2196/70272

Artificial Intelligence–Enhanced Multi-Algorithm R Shiny Application for Predictive Modeling and Analytics: Case Study of Alzheimer Disease Diagnostics

2025· article· en· W4416257154 sur OpenAlexvenueno aff
Edmund Fosu Agyemang, Sudesh Srivastav, Jeffrey G. Shaffer, Samuel Kakraba

Notice bibliographique

RevueJMIR Aging · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiqueArtificial Intelligence in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesStrongTulane University
Mots-clésAlzheimer's diseaseArtificial neural networkDiseasePattern recognition (psychology)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: AI has demonstrated superior diagnostic accuracy compared to medical practitioners, highlighting its growing importance in healthcare. SMART-Pred (Shiny Multi-Algorithm R Tool for Predictive Modeling) is an innovative AI-based application for Alzheimer's disease (AD) prediction using handwriting analysis. OBJECTIVE: To develop and evaluate a non-invasive, cost-effective AI tool for early AD detection, addressing the need for accessible and accurate screening methods. METHODS: The study employed Principal Component Analysis (PCA) for dimensionality reduction of handwriting data, followed by training and evaluation of ten diverse AI models, including logistic regression, Naïve Bayes, random forest, AdaBoost, Support Vector Machine (SVM), and neural network. Model performance was assessed using accuracy, sensitivity, specificity, F1-score, and ROC-AUC metrics. The DARWIN dataset, comprising handwriting samples from 174 participants (89 AD patients, 85 healthy controls) was used for validation. RESULTS: The Neural Network classifier achieved an accuracy of 91% with a 95% CI ranging from 0.79-0.97 and an AUC of 94%, on the test set after identifying the most significant features for AD prediction. These results surpass current clinical diagnostic tools, which typically achieve around 81% accuracy. SMART-Pred's performance aligns with recent AI advancements in AD prediction, such as the Cambridge scientists' AI tool achieving 82% accuracy in identifying AD progression within three years using cognitive tests and MRI scans. The variables "air_time" and "paper_time" consistently emerged as critical predictors for AD across all ten AI models, highlighting their potential importance in early detection and risk assessment. To augment transparency and interpretability, we incorporated the principles of explainable AI, specifically using SHapley Additive exPlanations (SHAP) values, a state-of-the-art method to emphasize the features responsible for our model's efficacy. CONCLUSIONS: SMART-Pred offers non-invasive, cost-effective, and efficient AD prediction, demonstrating the transformative potential of AI in healthcare. While clinical validation is necessary to confirm the practical applicability of the identified key variables, this study contributes to the growing body of research on AI-assisted AD diagnosis and may lead to improved patient outcomes through early detection and intervention.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut 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 enseignants0,799
Score d'incertitude au seuil0,831

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,187
Tête enseignante GPT0,514
Écart entre enseignants0,326 · 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.

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

Citations5
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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