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稀疏动态特征生成及其在帕金森病诊断中的应用

系统与控制 2023-03-31 v2 机器学习 系统与控制

摘要

在本研究中,我们聚焦于基于脑电图(EEG)信号的帕金森病(PD)诊断。我们提出了一种受大脑功能启发的全新方法,利用 EEG 的动力学、频率和时间内容来提取该疾病新的区分性特征。该方法在一个公开可用数据集上进行了评估,该数据集包含在涉及 N = 50 名受试者的 3-oddball 听觉任务期间记录的 EEG 信号,其中 25 人患有 PD。通过提取两个特征,并使用线性判别分析(LDA)分类器以直线将它们分离,我们仅用单通道即可以 90 % 的准确率(p < 0.03)区分健康与不健康受试者。通过聚合三个通道的信息并令其投票,我们获得了 94 % 的准确率、96 % 的灵敏度和 92 % 的特异度。评估采用嵌套留一交叉验证流程进行,从而防止数据泄漏问题并给出偏差更小的评估。我们进行了若干测试以评估方法的的有效性与鲁棒性,包括仅使用一半可用数据训练的测试。在此约束下,模型达到了 83.8 % 的准确率。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.11624,
  title  = {Sparse Dynamical Features generation, application to Parkinson's Disease diagnosis},
  author = {Houssem Meghnoudj and Bogdan Robu and Mazen Alamir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.11624},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, 13 figures