本技術(shù)涉及認(rèn)知影像學(xué)領(lǐng)域,特別是涉及一種認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備以及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、認(rèn)知障礙問題,具有高發(fā)病率、高致殘率和高復(fù)發(fā)率的特點(diǎn),對(duì)社會(huì)和個(gè)人造成了巨大的負(fù)擔(dān)。認(rèn)知障礙可能表現(xiàn)為持續(xù)的情緒低落,活力減退,食欲下降,睡眠質(zhì)量下降,以及感知和運(yùn)動(dòng)速度減緩。此外,認(rèn)知障礙人員的學(xué)習(xí)、記憶和注意力也可能受到損害。然而,目前對(duì)個(gè)體進(jìn)行認(rèn)知障礙評(píng)估時(shí),主要依賴于個(gè)體的認(rèn)知表現(xiàn)和量表評(píng)分,評(píng)估周期長(zhǎng)且缺乏客觀量化指標(biāo),對(duì)個(gè)體的認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估準(zhǔn)確率較低。因此,如何提高對(duì)個(gè)體認(rèn)知水平參數(shù)的評(píng)估效率,以及提高對(duì)認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估的準(zhǔn)確性,是需要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對(duì)上述技術(shù)問題,提供一種能夠生提高對(duì)個(gè)體認(rèn)知水平參數(shù)的評(píng)估效率,以及提高對(duì)認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估的準(zhǔn)確性的認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備以及存儲(chǔ)介質(zhì)。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估方法,所述方法包括:
3、確定測(cè)試人員的認(rèn)知評(píng)分,以及所述測(cè)試人員觀看候選電影時(shí)的測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù),并根據(jù)所述測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù)確定測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列;
4、根據(jù)所述測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列構(gòu)建所述測(cè)試人員的情緒記憶網(wǎng)絡(luò),并確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)激活模式,且確定所述網(wǎng)絡(luò)激活模式對(duì)應(yīng)的測(cè)試大腦狀態(tài);
5、根據(jù)所述測(cè)試大腦狀態(tài)確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試激活序列,根據(jù)所述測(cè)試激活序列確定網(wǎng)絡(luò)激活模式之間的模式相似性,并根據(jù)所述模式相似性生成高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu),且根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)生成預(yù)測(cè)性表征圖譜;
6、根據(jù)所述預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并根據(jù)所述測(cè)試感受野確定所述預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo),根據(jù)所述預(yù)測(cè)性指標(biāo)確定測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記;
7、通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型;
8、通過所述認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)目標(biāo)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù)。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中,上述認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估方法,還包括:
10、確定所述候選電影得詞匯特征向量,并根據(jù)所述詞匯特征向量之間的皮爾森相關(guān)系數(shù),構(gòu)建所述詞匯特征向量間的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);
11、對(duì)所述相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和所述預(yù)測(cè)性表征圖譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析,根據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建所述候選電影的電影類型對(duì)認(rèn)知水平的調(diào)控范式。
12、在其中一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)所述預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并根據(jù)所述測(cè)試感受野確定所述預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo),包括:
13、根據(jù)所述預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并通過滑窗法確定所述測(cè)試感受野對(duì)應(yīng)的激活曲線的曲線窗口,確定所述曲線窗口對(duì)應(yīng)的窗內(nèi)峰度,且根據(jù)所述窗內(nèi)峰度從所述曲線窗口中確定候選窗口;
14、對(duì)所述候選窗口進(jìn)行去重疊處理,確定目標(biāo)窗口,并根據(jù)所述目標(biāo)窗口的偏度值確定所述預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo)。
15、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括支持向量機(jī)和嶺回歸模型,所述通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,包括:
16、通過支持向量機(jī),根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建分類模型;
17、通過嶺回歸模型,根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建待檢測(cè)模型;
18、采用交叉驗(yàn)證方法對(duì)所述待檢測(cè)模型進(jìn)行可靠性驗(yàn)證,若驗(yàn)證通過,則將所述待檢測(cè)模型作為目標(biāo)模型,根據(jù)所述分類模型和所述目標(biāo)模型構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型。
19、在其中一個(gè)實(shí)施例中,通過支持向量機(jī),根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建分類模型,包括:
20、根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記確定訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測(cè)試數(shù)據(jù)集;
21、采用所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練支持向量機(jī),確定候選模型,并通過所述測(cè)試數(shù)據(jù)集對(duì)候選模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證,若驗(yàn)證通過,則將所述候選模型作為分類模型。
22、在其中一個(gè)實(shí)施例中,通過所述認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)目標(biāo)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù),包括:
23、根據(jù)目標(biāo)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定所述目標(biāo)人員的腦活動(dòng)序列;
24、根據(jù)所述目標(biāo)人員的腦活動(dòng)序列構(gòu)建所述目標(biāo)人員的目標(biāo)記憶網(wǎng)絡(luò),根據(jù)所述目標(biāo)記憶網(wǎng)絡(luò)確定目標(biāo)激活模式,并確定所述目標(biāo)激活模式對(duì)應(yīng)的目標(biāo)大腦狀態(tài);
25、根據(jù)所述目標(biāo)大腦狀態(tài)確定所述目標(biāo)記憶網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)激活序列,根據(jù)所述目標(biāo)激活序列生成目標(biāo)預(yù)測(cè)表征圖譜;
26、根據(jù)所述目標(biāo)預(yù)測(cè)表征圖譜確定目標(biāo)感受野,并根據(jù)所述目標(biāo)感受野確定目標(biāo)預(yù)測(cè)指標(biāo),根據(jù)所述目標(biāo)預(yù)測(cè)指標(biāo)確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記;
27、通過所述認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)所述目標(biāo)人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù)。
28、在一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)生成預(yù)測(cè)性表征圖譜,包括:
29、根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)確定對(duì)角線度矩陣,根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)和所述對(duì)角線度矩陣確定轉(zhuǎn)移矩陣;
30、根據(jù)所述轉(zhuǎn)移矩陣、單位矩陣和折扣系數(shù)確定預(yù)測(cè)性表征圖譜。
31、第二方面,本技術(shù)還提供了一種認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估裝置,所述裝置包括:
32、腦活動(dòng)序列確定模塊,用于確定測(cè)試人員的認(rèn)知評(píng)分,以及所述測(cè)試人員觀看候選電影時(shí)的測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù),并根據(jù)所述測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù)確定測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列;
33、大腦狀態(tài)確定模塊,用于根據(jù)所述測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列構(gòu)建所述測(cè)試人員的情緒記憶網(wǎng)絡(luò),并確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)激活模式,且確定所述網(wǎng)絡(luò)激活模式對(duì)應(yīng)的測(cè)試大腦狀態(tài);
34、表征圖譜確定模塊,用于根據(jù)所述測(cè)試大腦狀態(tài)確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試激活序列,根據(jù)所述測(cè)試激活序列確定網(wǎng)絡(luò)激活模式之間的模式相似性,并根據(jù)所述模式相似性生成高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu),且根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)生成預(yù)測(cè)性表征圖譜;
35、影像學(xué)標(biāo)記確定模塊,用于根據(jù)所述預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并根據(jù)所述測(cè)試感受野確定所述預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo),根據(jù)所述預(yù)測(cè)性指標(biāo)確定測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記;
36、模型訓(xùn)練模塊,用于通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型;
37、認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估模塊,用于通過所述認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)目標(biāo)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù)。
38、第三方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備,所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟:
39、確定測(cè)試人員的認(rèn)知評(píng)分,以及所述測(cè)試人員觀看候選電影時(shí)的測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù),并根據(jù)所述測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù)確定測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列;
40、根據(jù)所述測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列構(gòu)建所述測(cè)試人員的情緒記憶網(wǎng)絡(luò),并確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)激活模式,且確定所述網(wǎng)絡(luò)激活模式對(duì)應(yīng)的測(cè)試大腦狀態(tài);
41、根據(jù)所述測(cè)試大腦狀態(tài)確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試激活序列,根據(jù)所述測(cè)試激活序列確定網(wǎng)絡(luò)激活模式之間的模式相似性,并根據(jù)所述模式相似性生成高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu),且根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)生成預(yù)測(cè)性表征圖譜;
42、根據(jù)所述預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并根據(jù)所述測(cè)試感受野確定所述預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo),根據(jù)所述預(yù)測(cè)性指標(biāo)確定測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記;
43、通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型;
44、通過所述認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)目標(biāo)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù)。
45、第四方面,本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟:
46、確定測(cè)試人員的認(rèn)知評(píng)分,以及所述測(cè)試人員觀看候選電影時(shí)的測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù),并根據(jù)所述測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù)確定測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列;
47、根據(jù)所述測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列構(gòu)建所述測(cè)試人員的情緒記憶網(wǎng)絡(luò),并確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)激活模式,且確定所述網(wǎng)絡(luò)激活模式對(duì)應(yīng)的測(cè)試大腦狀態(tài);
48、根據(jù)所述測(cè)試大腦狀態(tài)確定所述情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試激活序列,根據(jù)所述測(cè)試激活序列確定網(wǎng)絡(luò)激活模式之間的模式相似性,并根據(jù)所述模式相似性生成高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu),且根據(jù)所述高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)生成預(yù)測(cè)性表征圖譜;
49、根據(jù)所述預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并根據(jù)所述測(cè)試感受野確定所述預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo),根據(jù)所述預(yù)測(cè)性指標(biāo)確定測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記;
50、通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)所述認(rèn)知評(píng)分和所述測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型;
51、通過所述認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)目標(biāo)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定所述目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù)。
52、上述認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備以及存儲(chǔ)介質(zhì),確定測(cè)試人員的認(rèn)知評(píng)分,以及測(cè)試人員觀看候選電影時(shí)的測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù),并根據(jù)測(cè)試功能性磁共振成像數(shù)據(jù)確定測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列;根據(jù)測(cè)試人員的腦活動(dòng)序列構(gòu)建測(cè)試人員的情緒記憶網(wǎng)絡(luò),并確定情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)激活模式,且確定網(wǎng)絡(luò)激活模式對(duì)應(yīng)的測(cè)試大腦狀態(tài);根據(jù)測(cè)試大腦狀態(tài)確定情緒記憶網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試激活序列,根據(jù)測(cè)試激活序列確定網(wǎng)絡(luò)激活模式之間的模式相似性,并根據(jù)模式相似性生成高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu),且根據(jù)高維表征關(guān)系結(jié)構(gòu)生成預(yù)測(cè)性表征圖譜;根據(jù)預(yù)測(cè)性表征圖譜確定測(cè)試感受野,并根據(jù)測(cè)試感受野確定預(yù)測(cè)性表征圖譜的預(yù)測(cè)性指標(biāo),根據(jù)預(yù)測(cè)性指標(biāo)確定測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記;通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)認(rèn)知評(píng)分和測(cè)試人員的認(rèn)知影像學(xué)標(biāo)記構(gòu)建認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型;通過認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,根據(jù)人員觀看目標(biāo)電影片段時(shí)的目標(biāo)功能性磁共振成像數(shù)據(jù),確定目標(biāo)人員的認(rèn)知水平參數(shù)。解決了目前對(duì)個(gè)體進(jìn)行認(rèn)知障礙評(píng)估時(shí),主要依賴于個(gè)體的認(rèn)知表現(xiàn)和量表評(píng)分,評(píng)估周期長(zhǎng)且缺乏客觀量化指標(biāo),對(duì)個(gè)體的認(rèn)知水平參數(shù)評(píng)估準(zhǔn)確率較低的問題。上述方案,基于測(cè)試人員大腦的情緒和記憶環(huán)路的fmri?數(shù)據(jù),結(jié)合腦網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分析和認(rèn)知地圖表征等建模方法,探索個(gè)體認(rèn)知的潛在影像學(xué)標(biāo)記,研究影響認(rèn)知水平參數(shù)變化的神經(jīng)機(jī)制,通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,根據(jù)測(cè)試人員的fmri?數(shù)據(jù)和測(cè)試人員的認(rèn)知評(píng)分訓(xùn)練認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型,通過認(rèn)知水平預(yù)測(cè)模型對(duì)目標(biāo)人員的認(rèn)知評(píng)分進(jìn)行預(yù)測(cè),可以提高對(duì)目標(biāo)人員進(jìn)行認(rèn)知評(píng)估時(shí)的認(rèn)知評(píng)估效率和認(rèn)知評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。