Tytuł pozycji:
Comprehensive machine learning and deep learning approaches for Parkinson's disease classification and severity assessment
In this study, we aimed to adopt a comprehensive approach to categorize and assess the severity of Parkinson's disease by leveraging techniques from both machine learning and deep learning. We thoroughly evaluated the effectiveness of various models, including XGBoost, Random Forest, Multi-Layer Perceptron (MLP), and Recurrent Neural Network (RNN), utilizing classification metrics. We generated detailed reports to facilitate a comprehensive comparative analysis of these models. Notably, XGBoost demonstrated the highest precision at 97.4%. Additionally, we took a step further by developing a Gated Recurrent Unit (GRU) model with the purpose of combining predictions from alternative models. We assessed its ability to predict the severity of the ailment. To quantify the precision levels of the models in disease classification, we calculated severity percentages. Furthermore, we created a Receiver Operating Characteristic (ROC) curve for the GRU model, simplifying the evaluation of its capability to distinguish among various severity levels. This comprehensive approach contributes to a more accurate and detailed understanding of Parkinson's disease severity assessment.
W tym badaniu naszym celem było przyjęcie kompleksowego podejścia do kategoryzacji i oceny ciężkości choroby Parkinsona poprzez wykorzystanie technik zarówno uczenia maszynowego, jak i głębokiego uczenia. Dokładnie oceniliśmy skuteczność różnych modeli, w tym XGBoost, Random Forest, Multi-Layer Perceptron (MLP) i Recurrent Neural Network (RNN), wykorzystując wskaźniki klasyfikacji. Wygenerowaliśmy szczegółowe raporty, aby ułatwić kompleksową analizę porównawczą tych modeli. Warto zauważyć, że XGBoost wykazał najwyższą precyzję na poziomie 97,4%. Ponadto poszliśmy o krok dalej, opracowując model Gated Recurrent Unit (GRU) w celu połączenia przewidywań z alternatywnych modeli. Oceniliśmy jego zdolność do przewidywania nasilenia dolegliwości. Aby określić ilościowo poziomy dokładności modeli w klasyfikacji chorób, obliczyliśmy wartości procentowe nasilenia. Ponadto stworzyliśmy krzywą charakterystyki operacyjnej odbiornika (ROC) dla modelu GRU, upraszczając ocenę jego zdolności do rozróżniania różnych poziomów nasilenia. To kompleksowe podejście przyczynia się do dokładniejszego i bardziej szczegółowego zrozumienia oceny ciężkości choroby Parkinsona.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
