Analiza i klasifikacija rizika i simptoma Parkinsonove bolesti

Analiza i klasifikacija rizika i simptoma Parkinsonove bolesti

Kontekst

Parkinsonova bolest je progresivno neurodegenerativno stanje koje utječe na kontrolu pokreta i kognitivne funkcije. Često se javlja kod osoba starijih od 60 godina i manifestira se kombinacijom motornih simptoma (tremor, rigidnost, bradikinezija, posturalna nestabilnost) i ne-motornih simptoma (poremećaji spavanja, konstipacija, depresija, problemi s govorom).

Rana dijagnoza i praćenje napredovanja bolesti ključni su za optimizaciju liječenja i poboljšanje kvalitete života pacijenata. Umjetna inteligencija omogućuje složenu analizu kliničkih podataka i životnog stila za:

• identificiranje faktora rizika
• klasifikaciju pacijenata
• procjenu progresije bolesti

Za rješavanje ovog problema imat ćete na raspolaganju dvije datoteke:

• train.csv – sadrži sve varijable, uključujući Diagnosis, za treniranje modela
• test.csv – sadrži iste varijable, bez stupca Diagnosis, a podaci iz ove datoteke koriste se za generiranje predviđanja

Opis skupa podataka

Zahtjevi

Za ovaj problem trebate riješiti 3 zadatka.

Zadatak 1 – Cardiometabolic Risk Score (20 bodova)

Izračunajte za svakog pacijenta iz testnog skupa rezultat kardiovaskularnog i metaboličkog rizika na temelju postojećih stupaca (Hypertension, Diabetes, BMI).

• Formula:

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

CardiometabolicRiskScore je jednostavan rezultat koji procjenjuje kardiovaskularni i metabolički rizik pacijenta.
Svaka komponenta dodaje jedan bod rezultatu:

• Hipertenzija: ako pacijent ima povišeni krvni tlak, dodaje se 1 bod.

• Dijabetes: ako pacijent ima dijabetes, dodaje se 1 bod.

• BMI > 30: ako indeks tjelesne mase ukazuje na pretilost (BMI preko 30), dodaje se 1 bod.

• Answer u datoteci za predaju bit će numerička vrijednost izračunata za svakog pacijenta iz testnog skupa.

Zadatak 2 – Lifestyle Risk Index (20 bodova)

Izračunajte rezultat koji procjenjuje rizik vezan uz životni stil na temelju postojećih stupaca (Smoking, AlcoholConsumption, PhysicalActivity).

• Formula:

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

LifestyleRiskIndex je rezultat koji procjenjuje rizik povezan s životnim stilom pacijenta.
Svaka komponenta doprinosi jednim bodom rezultatu:

• Smoking: ako pacijent puši, dodaje se 1 bod.
• AlcoholConsumption > 2: ako pacijent konzumira više od 2 jedinice alkohola tjedno, dodaje se 1 bod.
• PhysicalActivity < 1: ako pacijent obavlja manje od jednog sata tjelesne aktivnosti tjedno, dodaje se 1 bod.

Konačni rezultat varira između 0 (životni stil bez rizika) i 3 (prisutnost svih faktora rizika), pružajući jednostavnu mjeru utjecaja životnog stila na zdravlje.

Zadatak 3 – Klasifikacija Parkinsonove bolesti (60 bodova)

Izgradite klasifikacijski model koji predviđa Diagnosis (0 = zdrav, 1 = Parkinsonova bolest) na temelju svih dostupnih informacija u train.csv. Možete odabrati koristiti sve informacije iz skupa za treniranje za klasifikaciju modela ili možete odabrati najprikladnije informacije.

• Predviđanja za svakog pacijenta iz test.csv moraju biti u obliku 0/1.
• Answer u datoteci za predaju bit će 0 (zdrav) ili 1 (pati od Parkinsonove bolesti) za svakog pacijenta.

Format datoteke za predaju

Datoteka submission.csv mora sadržavati:

• PatientID - predstavlja ID pacijenta i preuzima se iz datoteke test.csv;
• subtaskID može biti: Task1, Task2, Task3
• Answer predstavlja vrijednost izračunatu za pacijenta označenog kroz PatientID za zadatak označen kroz subtaskID.

Evaluacija

Za podzadatak 3, bodovi se dodjeljuju prema sljedećim pravilima:

• AUC ≥ 0.95 → 60 bodova
• AUC ≤ 0.70 → 0 bodova
• Interval između njih: proporcionalni bodovi

Za podzadatke 1–2 evaluira se točno (usporedbom).