人工智能辅助检测儿童自闭症谱系障碍
人工智能技术能够辅助专家诊断骨折、血凝块、肿瘤等,也可以用来辅助诊断自闭症谱系障碍(ASD,Autism Spectrum Disorder)。
ASD是一种复杂的神经发育障碍,始于幼儿时期,并且伴随一生。其特点是社会交流和互动困难、行为和兴趣模式重复,影响患者的社交、沟通、学习、适应性发展等。“谱系”一词指 ASD儿童可能具有的各种症状、技能、损伤或残疾程度。据估计,美国每42名男孩中就有1人确诊ASD,而女孩的比例则为1/189。中国的相关数据暂未查到。
尽早识别ASD儿童并开始干预很重要,早期干预以及持续的教育治疗可以帮助个人发挥潜力,并获得最佳生活质量。然而,ASD的诊断十分困难,无法使用血液检查或脑部扫描等常规方法,需要经验丰富的专家大量观察有关儿童的行为才能作出诊断。
专家认为,ASD患者有明显的面部特征,可以用来辅助诊断自闭症。2019年,美国人Gerry在Kaggle网站上发布了一个名为《通过人脸图像检测自闭症》的数据集,旨在用人脸特征训练人工智能算法模型,辅助父母和专家高效、免费、及时地筛查ASD儿童。
自闭症儿童数据集
非自闭症儿童数据集
该数据集大约有3000张人脸图像,按训练集、验证集、测试集分为三组,每组按自闭症和非自闭症对半分为两类。该数据集的大多数图片来自2岁到8岁的幼儿。自闭症组男女照片的比例接近3:1,而非自闭症组的比例接近1:1。白人儿童与有色人种儿童的比例是10:1,接近美国7:1的人口比例。
在Kaggle网站上有很多人针对该任务提交了代码,其中,美国人Mikian Musser的结果如上所示,经过40多次迭代,该模型的预测准确率达到了85%,但是经过60多次迭代后,模型开始过拟合。
结论
尽早识别ASD儿童并开始干预很重要,早期干预以及持续的教育治疗可以帮助个人发挥潜力,并获得最佳生活质量。然而,ASD的诊断十分困难且价格昂贵。幸运的是,人脸特征与自闭症之间存在一定的相关性,我们可以利用人脸特征数据集训练人工智能算法模型,辅助父母和专家高效、免费、及时地筛查ASD儿童。
数据集:
https://www.kaggle.com/gpiosenka/autistic-children-data-set-traintestvalidate开源代码:
https://github.com/mm909/Kaggle-Autism
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