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Enregistrement W4417063059 · doi:10.1016/j.bspc.2025.109026

Multiclass prediction of Alzheimer’s disease using balanced multimodal data and deep ensemble learning

2025· article· en· W4417063059 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueBiomedical Signal Processing and Control · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDementia and Cognitive Impairment Research
Établissements canadiensUniversité du Québec à MontréalPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesFonds de recherche du Québec – Nature et technologies
Mots-clésEnsemble learningDeep learningEnsemble forecastingPattern recognition (psychology)Multiclass classificationClass (philosophy)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Discerning Alzheimer disease (AD) in its early stages, before the clinical symptoms, can help mitigate its progression and slow down the brain tissue damage through appropriate treatment. In this regard, a computer-aided diagnosis (CAD) system can be useful in the neurologist toolbox, as it may help make a timely diagnosis and optimize the treatment of Alzheimer’s patients. Over the past decade, researchers have vested a lot of efforts on deep learning (DL) techniques for AD diagnosis, but few contributions have exploited the benefit of ensemble classification (EC) in DL. Despite the advances, the scientific community is still looking for reliable and robust approaches to identify early stages of AD. The paper aims to propose a complete CAD system that takes into account heterogeneous and unbalanced datasets to generate a robust classifier of AD stages. An original approach is presented at the end of the deep ensemble cooperation to predict AD and which allows managing the effect of class imbalance. Well-known convolutional neural network models (CNNs) are used as feature extractors with evolutionary-based hyper-parametric optimization to find the adequate architecture and enhanced momentum based optimizer to compile the CNNs. EC techniques are used as classifiers to reduce the probability of selecting a bad classifier among the basic models using an original weighted probability criterion. The ensemble classifiers integrated an original resampling strategy to rebalance the distribution of classes which enhanced performance of the minority class. The efficiency of the CAD system is evaluated on multimodal fusion data from the public OASIS and ADNI datasets, using 5-fold cross validation and nine confusion matrix-based metrics. The obtained success rate is encouraging when compared with state-of-the-art machine learning models, with all the implemented deep EC models showing acceptable performance. The experience has shown sensitivity rates of (94.05, 82.1, 96) % for Healthy control (HC), Mild cognitive impairment and AD stages of ADNI dataset, and (97.35, 85.35, 90.05, 93.92, 94.4) % for HC, Very mild and Mild impairment as well as Moderate and Severe dementia stages of OASIS dataset. Overall accuracy rates of (95, 99.1) % and (94.7, 98.2) % are obtained for multi-class and binary classification of ADNI and OASIS datasets respectively. The performance results of the test data are more precise and reliable and are superior than most of the reviewed state-of-the-art works. Moreover, the CAD system maintains good performance using an external ABIL dataset with an accuracy of 97.02% which reflect a generalization capability of the proposed approach justifying its adoption in real-world clinical contexts.

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.

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
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: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,819
Score d'incertitude au seuil0,375

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
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 Opus0,028
Tête enseignante GPT0,328
Écart entre enseignants0,300 · 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