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熊敏 (熊敏.) | 康文杰 (康文杰.) | 林岚 (林岚.)

摘要:

目的:提出一种基于深度卷积生成对抗网络(deep convolutional generative adversarial network,DCGAN)的大脑年龄预测方法,以客观评估大脑健康状态.方法:首先,将二维DCGAN扩展到三维DCGAN,并在DCGAN中加入残差块改进DCGAN模型,以提高特征提取能力.其次,使用无监督对抗学习来预训练分类器,使用迁移学习来微调分类器,以解决三维卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)中由于小规模样本而导致的过度拟合问题.为验证改进模型的有效性,在英国生物银行(UK Biobank,UKB)数据库上,采用平均绝对误差(mean absolute error,MAE)作为评价指标,将该模型与最小绝对收缩选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)模型、机器学习模型、三维CNN模型和图卷积网络模型进行对比.结果:提出的模型在预测脑年龄方面表现优秀,MAE为2.896 年,明显优于LASSO模型、机器学习模型、CNN模型和图卷积网络模型.结论:提出的方法在大规模数据集上具有较好的性能,能够较为准确地预测大脑年龄,可客观评估大脑健康状态.

关键词:

卷积神经网络 深度卷积生成对抗网络 脑年龄预测 机器学习 深度学习

作者机构:

  • [ 1 ] [康文杰]北京工业大学化学与生命科学学院生物医学工程系智能化生理测量与临床转化北京市国际科研合作基地,北京 100124
  • [ 2 ] [林岚]北京工业大学化学与生命科学学院生物医学工程系智能化生理测量与临床转化北京市国际科研合作基地,北京 100124
  • [ 3 ] [熊敏]北京工业大学化学与生命科学学院生物医学工程系智能化生理测量与临床转化北京市国际科研合作基地,北京 100124

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来源 :

医疗卫生装备

ISSN: 1003-8868

年份: 2023

期: 12

卷: 44

页码: 1-6

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