Clasificación de la gravedad y detección temprana de la enfermedad de Alzheimer a través del aprendizaje por transferencia
Autores: Alqahtani, Saeed; Alqahtani, Ali; Zohdy, Mohamed A.; Alsulami, Abdulaziz A.; Ganesan, Subramaniam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Clasificación de la gravedad y detección temprana de la enfermedad de Alzheimer a través del aprendizaje por transferencia
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Enfermedad de Alzheimer
Demencia
Modelos de aprendizaje profundo
Aprendizaje por transferencia
Diagnóstico asistido por computadora
Imágenes de resonancia magnética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad que afecta al sistema neurológico en personas comúnmente de 65 años o más. Es una de las principales causas de demencia y, posteriormente, la causa de muerte, ya que afecta y destruye gradualmente las células cerebrales. En los últimos años, se ha examinado la detección de la EA de maneras para mitigar sus impactos, considerando la detección temprana a través de herramientas de diagnóstico asistido por computadora (CAD). En este estudio, desarrollamos modelos de aprendizaje profundo que se centran en la detección temprana y la clasificación de cada caso: no demente, moderadamente demente, levemente demente y muy levemente demente, respectivamente, a través del aprendizaje por transferencia (TL); un AlexNet, ResNet-50, GoogleNet (InceptionV3) y SqueezeNet utilizando imágenes de resonancia magnética (IRM) y el uso de aumento de imágenes. Las imágenes adquiridas, un total de 12,800 imágenes y cuatro clasificaciones, tuvieron que pasar por una fase de preprocesamiento para ser equilibradas y ajustarse a los criterios de cada modelo. Cada uno de estos modelos propuestos dividió los datos en un 80% para entrenamiento y un 20% para pruebas. AlexNet obtuvo una precisión promedio del 98.05%, GoogleNet (InceptionV3) obtuvo una precisión promedio del 97.80%, y ResNet-50 tuvo una precisión promedio del 91.11%. El enfoque de aprendizaje por transferencia ayuda cuando no hay suficientes datos para entrenar una red desde el principio, lo que ayuda a abordar uno de los principales desafíos que se enfrentan al trabajar con aprendizaje profundo.
Descripción
La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad que afecta al sistema neurológico en personas comúnmente de 65 años o más. Es una de las principales causas de demencia y, posteriormente, la causa de muerte, ya que afecta y destruye gradualmente las células cerebrales. En los últimos años, se ha examinado la detección de la EA de maneras para mitigar sus impactos, considerando la detección temprana a través de herramientas de diagnóstico asistido por computadora (CAD). En este estudio, desarrollamos modelos de aprendizaje profundo que se centran en la detección temprana y la clasificación de cada caso: no demente, moderadamente demente, levemente demente y muy levemente demente, respectivamente, a través del aprendizaje por transferencia (TL); un AlexNet, ResNet-50, GoogleNet (InceptionV3) y SqueezeNet utilizando imágenes de resonancia magnética (IRM) y el uso de aumento de imágenes. Las imágenes adquiridas, un total de 12,800 imágenes y cuatro clasificaciones, tuvieron que pasar por una fase de preprocesamiento para ser equilibradas y ajustarse a los criterios de cada modelo. Cada uno de estos modelos propuestos dividió los datos en un 80% para entrenamiento y un 20% para pruebas. AlexNet obtuvo una precisión promedio del 98.05%, GoogleNet (InceptionV3) obtuvo una precisión promedio del 97.80%, y ResNet-50 tuvo una precisión promedio del 91.11%. El enfoque de aprendizaje por transferencia ayuda cuando no hay suficientes datos para entrenar una red desde el principio, lo que ayuda a abordar uno de los principales desafíos que se enfrentan al trabajar con aprendizaje profundo.