Анализ и класификация на рисковете и симптомите на Паркинсон

Анализ и класификация на рисковете и симптомите на Паркинсон

Контекст

Болестта на Паркинсон е прогресивно невродегенеративно заболяване, което засяга контрола на движенията и когнитивните функции. Тя се появява често при хора над 60 години и се проявява чрез комбинация от моторни симптоми (тремор, ригидност, брадикинезия, постурална нестабилност) и немоторни симптоми (нарушения на съня, запек, депресия, проблеми с говора).

Ранната диагноза и мониторингът на развитието на болестта са от съществено значение за оптимизиране на лечението и подобряване на качеството на живот на пациентите. Изкуственият интелект позволява сложен анализ на клиничните данни и начина на живот за:

• идентифициране на рискови фактори
• класификация на пациентите
• оценка на прогресията на болестта

За решаване на този проблем ще имате на разположение два файла:

• train.csv – съдържа всички променливи, включително Diagnosis, за обучение на моделите
• test.csv – съдържа същите променливи, без колоната Diagnosis, и данните от този файл се използват за генериране на прогнози

Описание на набора от данни

Изисквания

За този проблем трябва да решите 3 задачи.

Задача 1 – Cardiometabolic Risk Score (20 точки)

Изчислете за всеки пациент от тестовия набор резултат за сърдечно-съдов и метаболитен риск въз основа на съществуващите колони (Hypertension, Diabetes, BMI).

• Формула:

1CardiometabolicRiskScore = (Hypertension == 1) + (Diabetes == 1) + (BMI > 30)

CardiometabolicRiskScore е прост резултат, който оценява сърдечно-съдовия и метаболитния риск на пациента.
Всеки компонент добавя една точка към резултата:

• Хипертония: ако пациентът има повишено артериално налягане, се добавя 1 точка.

• Диабет: ако пациентът има диабет, се добавя 1 точка.

• BMI > 30: ако индексът на телесната маса показва затлъстяване (BMI над 30), се добавя 1 точка.

• Answer във файла за подаване ще бъде числовата стойност, изчислена за всеки пациент от тестовия набор.

Задача 2 – Lifestyle Risk Index (20 точки)

Изчислете резултат, който оценява риска, свързан с начина на живот, въз основа на съществуващите колони (Smoking, AlcoholConsumption, PhysicalActivity).

• Формула:

1LifestyleRiskIndex = (Smoking == 1) + (AlcoholConsumption > 2) + (PhysicalActivity < 1)

LifestyleRiskIndex е резултат, който оценява риска, свързан с начина на живот на пациента.
Всеки компонент допринася с една точка към резултата:

• Smoking: ако пациентът пуши, се добавя 1 точка.
• AlcoholConsumption > 2: ако пациентът консумира повече от 2 единици алкохол седмично, се добавя 1 точка.
• PhysicalActivity < 1: ако пациентът извършва по-малко от един час физическа активност седмично, се добавя 1 точка.

Крайният резултат варира между 0 (начин на живот без риск) и 3 (наличие на всички рискови фактори), предлагайки проста мярка за въздействието на начина на живот върху здравето.

Задача 3 – Класификация Паркинсон (60 точки)

Постройте модел за класификация, който да предсказва Diagnosis (0 = здрав, 1 = Паркинсон) въз основа на цялата налична информация в train.csv. Можете да изберете да използвате цялата информация от обучителния набор за класификация на модела или можете да селектирате най-подходящата информация.

• Прогнозите за всеки пациент от test.csv трябва да бъдат под формата 0/1.
• Answer във файла за подаване ще бъде 0 (здрав) или 1 (страда от Паркинсон) за всеки пациент.

Формат на файла за подаване

Файлът submission.csv трябва да съдържа:

• PatientID - представлява ID-то на пациента и се взема от файла test.csv;
• subtaskID може да бъде: Task1, Task2, Task3
• Answer представлява изчислената стойност за пациента, посочен чрез PatientID при задачата, посочена чрез subtaskID.

Оценяване

За подзадача 3 точките се присъждат според следните правила:

• AUC ≥ 0.95 → 60 точки
• AUC ≤ 0.70 → 0 точки
• Интервалът между тях: пропорционален резултат

За подзадачи 1–2 се оценява точно (чрез сравнение).