Biomarkers play an important role in early detection and intervention in Alzheimer's disease (AD). However, obtaining effective biomarkers for AD is still a big challenge. In this work, we propose to use the worst transportation cost as a univariate biomarker to index cortical morphometry for tracking AD progression. The worst transportation (WT) aims to find the least economical way to transport one measure to the other, which contrasts to the optimal transportation (OT) that finds the most economical way between measures. To compute the WT cost, we generalize the Brenier theorem for the OT map to the WT map, and show that the WT map is the gradient of a concave function satisfying the Monge-Ampere equation. We also develop an efficient algorithm to compute the WT map based on computational geometry. We apply the algorithm to analyze cortical shape difference between dementia due to AD and normal aging individuals. The experimental results reveal the effectiveness of our proposed method which yields better statistical performance than other competiting methods including the OT.


翻译:生物标志物在早期发现和干预阿尔茨海默氏病(AD)方面起着重要作用。然而,为AD取得有效的生物标志物仍然是一个巨大的挑战。在这项工作中,我们提议使用最差的运输成本,作为单向生物标志物,用于跟踪AD的进化。最差的运输(WT)的目的是寻找最不经济的方式将一种测量物运到另一个测量物,这与在测量物之间找到最经济的最佳运输方法(OT)相对应。计算WT的成本,我们将OT地图的Brenier理论物化为WT地图,并表明WT地图是满足Monge-Ampere方程式的 concave函数的梯度。我们还开发了一种高效的算法,以计算性测算法为基础对WT地图进行比较。我们应用算法来分析由于AD和正常老龄化人造成的痴呆之间的圆形形状差异。实验结果表明,我们所提议的方法比包括OT在内的其他比较方法产生更好的统计性效果。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
194+阅读 · 2019年10月10日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习在材料科学中的应用综述,21页pdf
专知会员服务
48+阅读 · 2019年9月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
0+阅读 · 2021年5月26日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
大数据 | 顶级SCI期刊专刊/国际会议信息7条
Call4Papers
10+阅读 · 2018年12月29日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员