Analýza a klasifikácia rizík a symptómov Parkinsonovej choroby

Analýza a klasifikácia rizík a symptómov Parkinsonovej choroby

Kontext

Parkinsonova choroba je progresívne neurodegeneratívne ochorenie, ktoré ovplyvňuje kontrolu pohybov a kognitívne funkcie. Často sa vyskytuje u osôb starších ako 60 rokov a prejavuje sa kombináciou motorických symptómov (tremor, rigidita, bradykinéza, posturálna nestabilita) a nemotorických symptómov (poruchy spánku, zápcha, depresia, problémy s rečou).

Včasná diagnostika a monitorovanie vývoja choroby sú nevyhnutné na optimalizáciu liečby a zlepšenie kvality života pacientov. Umelá inteligencia umožňuje komplexnú analýzu klinických údajov a životného štýlu na:

• identifikáciu rizikových faktorov
• klasifikáciu pacientov
• odhad progresie choroby

Na riešenie tohto problému budete mať k dispozícii dva súbory:

• train.csv – obsahuje všetky premenné, vrátane Diagnosis, na trénovanie modelov
• test.csv – obsahuje tie isté premenné, bez stĺpca Diagnosis, a údaje z tohto súboru sa používajú na generovanie predpovedí

Popis datasetu

Požiadavky

Pre tento problém máte vyriešiť 3 úlohy.

Task 1 – Cardiometabolic Risk Score (20 bodov)

Vypočítajte pre každého pacienta z testovacej sady skóre kardiovaskulárneho a metabolického rizika na základe existujúcich stĺpcov (Hypertension, Diabetes, BMI).

• Vzorec:

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

CardiometabolicRiskScore je jednoduché skóre, ktoré hodnotí kardiovaskulárne a metabolické riziko pacienta.
Každá zložka pridáva jeden bod k skóre:

• Hypertenzia: ak má pacient zvýšený krvný tlak, pridá sa 1 bod.

• Diabetes: ak má pacient cukrovku, pridá sa 1 bod.

• BMI > 30: ak index telesnej hmotnosti indikuje obezitu (BMI nad 30), pridá sa 1 bod.

• Answer v súbore submisie bude číselná hodnota vypočítaná pre každého pacienta z testovacej sady.

Task 2 – Lifestyle Risk Index (20 bodov)

Vypočítajte skóre, ktoré hodnotí riziko súvisiace so životným štýlom na základe existujúcich stĺpcov (Smoking, AlcoholConsumption, PhysicalActivity).

• Vzorec:

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

LifestyleRiskIndex je skóre, ktoré hodnotí riziko spojené so životným štýlom pacienta.
Každá zložka prispieva jedným bodom k skóre:

• Smoking: ak pacient fajčí, pridá sa 1 bod.
• AlcoholConsumption > 2: ak pacient konzumuje viac ako 2 jednotky alkoholu týždenne, pridá sa 1 bod.
• PhysicalActivity < 1: ak pacient vykonáva menej ako jednu hodinu fyzickej aktivity týždenne, pridá sa 1 bod.

Finálne skóre sa pohybuje medzi 0 (životný štýl bez rizika) a 3 (prítomnosť všetkých rizikových faktorov), poskytujúc jednoduchú mieru vplyvu životného štýlu na zdravie.

Task 3 – Klasifikácia Parkinsonovej choroby (60 bodov)

Vytvorte klasifikačný model, ktorý predpovedá Diagnosis (0 = zdravý, 1 = Parkinsonova choroba) na základe všetkých dostupných informácií v train.csv. Môžete si vybrať, či použijete všetky informácie z trénovacej sady na klasifikáciu modelu alebo môžete vybrať najvhodnejšie informácie.

• Predpovede pre každého pacienta z test.csv musia byť vo forme 0/1.
• Answer v súbore na odovzdanie bude 0 (zdravý) alebo 1 (trpí Parkinsonovou chorobou) pre každého pacienta.

Formát súboru na odovzdanie

Súbor submission.csv musí obsahovať:

• PatientID - predstavuje ID pacienta a je prevzaté zo súboru test.csv;
• subtaskID môže byť: Task1, Task2, Task3
• Answer predstavuje hodnotu vypočítanú pre pacienta označeného cez PatientID pri úlohe označenej cez subtaskID.

Hodnotenie

Pre subtask 3 sa body udeľujú podľa nasledujúcich pravidiel:

• AUC ≥ 0.95 → 60 bodov
• AUC ≤ 0.70 → 0 bodov
• Interval medzi nimi: proporcionálne bodovanie

Pre subtasky 1–2 sa hodnotí presne (porovnaním).