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https://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/11713| Title: | Estimación de la gravedad del Alzheimer según síntomas, usando Machine Learning en imágenes de Resonancia Magnética (MRI). |
| Authors: | Avellaneda Gutiérrez, Jhonatan Humberto. |
| Keywords: | Alzheimer. Machine learning. Interfaz web. Python. MRI. CNN. VGG 19. Inception V3. MobileNet V3. EfficientNet. |
| Issue Date: | 2022 |
| Publisher: | Universidad de Pamplona - Facultad de Ingenierías y Arquitectura. |
| Citation: | Avellaneda Gutiérrez, J. H. (2022). Estimación de la gravedad del Alzheimer según síntomas, usando Machine Learning en imágenes de Resonancia Magnética (MRI) [Trabajo de Grado Pregrado, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. https://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/11713 |
| Abstract: | The main objective of this research was to develop an interactive web tool to estimate the severity of Alzheimer's disease, using Machine Learning in MRI corresponding to four groups: mild demented, moderate demented, non demented, very mild demented. The images of the dataset were preprocessed, two methods were used: zero padding to resize the images without modifying them and the correction of bias field. The initial approach was to compare different Machine Learning models, the models we trained were: CNN, VGG 19, Inception V3, MobileNet V3 and EfficientNet. For the training of these models, we used the Python language and the TensorFlow library; as more powerful resources were required, we used Google Colab. For the web page we use HTML5 to design it, JavaScript for some features and CSS to define the styles. Regarding the results, some models had overfitting and others had problems in the behavior of the metrics, the models with the best results were CNN with data augmentation, VGG 19 and Inception V3 with an accuracy of 97.9%, 99.8% and 90% respectively. With the development of this work, it was concluded that using transfer learning doesn’t guarantee that a good result will be obtained, but this depends on the dataset that we are using to train our models. Additionally, it is concluded that when training Machine Learning models overfitting can occur, but it is possible to solve it with techniques that can contribute to obtain a better performance. |
| Description: | El objetivo principal de esta investigación fue desarrollar una herramienta web interactiva para estimar la gravedad de la enfermedad del Alzheimer, usando aprendizaje automático en imágenes de resonancia magnética que corresponden a cuatro clases que son: demencia leve, demencia moderada, no demencia, demencia muy leve. Las imágenes contenidas en el dataset fueron preprocesadas con dos métodos que son: zero padding para redimensionar las imágenes sin modificarlas y la corrección del campo de sesgo. En el planteamiento inicial se tenía pensando comparar distintos modelos de Machine Learning, los modelos que entrenamos fueron: CNN, VGG 19, Inception V3, MobileNet V3 y EfficientNet. Para el entrenamiento de estos modelos se utilizó el lenguaje Python y la librería TensorFlow, como se requerían recursos más potentes se empleó Google Colab. Para la página web utilizamos HTML 5 para diseñarla, JavaScript para algunas funcionalidades y CSS para definir los estilos. Con respecto a los resultados, algunos modelos tenían overfitting y otros poseían problemas en el comportamiento de las métricas, los modelos con mejores resultados fueron CNN con aumento de datos, VGG 19 e Inception V3 con una precisión de 97.9%, 99.8% y 90% respectivamente. Con el desarrollo de este trabajo se concluyó que utilizar transferencia de aprendizaje no garantiza que se obtenga un buen resultado, sino que esto depende del dataset que estemos utilizando para entrenar nuestros modelos. Adicionalmente, se concluye que al entrenar modelos de Machine Learning se puede presentar sobreajuste, pero es posible solucionarlo con técnicas que pueden contribuir a obtener un mejor rendimiento. |
| URI: | https://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/11713 |
| Appears in Collections: | Ingeniería Electrónica |
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