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基于卷积自编码器与区间二型模糊回归的 rs-fMRI 模态精神分裂症及注意缺陷多动障碍自动诊断

机器学习 2022-11-15 v2

摘要

如今,全球许多人患有脑部疾病,健康受到威胁。迄今为止,已提出众多用于诊断精神分裂症(SZ)和注意缺陷多动障碍(ADHD)的方法,其中功能磁共振成像(fMRI)模态被医师视为一种流行方法。本文提出一种利用新型深度学习方法对静息态 fMRI(rs-fMRI)模态进行 SZ 和 ADHD 智能检测的方法。实验使用了加州大学洛杉矶分校数据集,其中包含 SZ 和 ADHD 患者的 rs-fMRI 模态。FMRIB 软件库工具箱首先对 rs-fMRI 数据进行了预处理。随后,使用所提议层数的卷积自编码器模型从 rs-fMRI 数据中提取特征。在分类步骤中,引入一种称为区间二型模糊回归(IT2FR)的新模糊方法,并分别通过遗传算法、粒子群优化和灰狼优化(GWO)技术进行优化。此外,将 IT2FR 方法的结果与多层感知机、k 近邻、支持向量机、随机森林、决策树以及自适应神经模糊推理系统方法进行比较。实验结果表明,采用 GWO 优化算法的 IT2FR 方法相较其他分类器方法取得了令人满意的结果。最终,所提出的分类技术能够达到 72.71% 的准确率。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.15858,
  title  = {Automatic diagnosis of schizophrenia and attention deficit hyperactivity disorder in rs-fMRI modality using convolutional autoencoder model and interval type-2 fuzzy regression},
  author = {Afshin Shoeibi and Navid Ghassemi and Marjane Khodatars and Parisa Moridian and Abbas Khosravi and Assef Zare and Juan M. Gorriz and Amir Hossein Chale-Chale and Ali Khadem and U. Rajendra Acharya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15858},
  year   = {2022}
}

备注

Cogn Neurodyn (2022)