Využití neuronových sítí pro klasifikaci obrazů mozku v neurovědním výzkumu

Bc. Roman Vyškovský

Diplomová práce

Brain Image Classification Using Neural Networks in Neuroscientific Research

Anotace:

Tato práce se zaměřuje na využití umělých neuronových sítí pro klasifikaci obrazů mozku v oblasti neurovědního výzkumu. Jako klasifikátory zde vystupují vícevrstvá perceptronová síť, Kohonenova mapa doplněná o učení s učitelem pomocí algoritmu vektorové kvantizace učením a neuronová síť založená na radiálních bázových funkcích. Tyto algoritmy jsou použity pro klasifikaci obrazů mozků schizofreniků a pacientů trpících Alzheimerovou chorobou oproti kontrolním subjektům. Obrazy pochází z magnetické rezonance a pozitronové emisní tomografie. Umělé neuronové sítě jsou zde porovnány s klasickými klasifikačními metodami, jako je metoda podpůrných vektorů nebo lineární diskriminační analýza.

Abstract:

This thesis is focused on the usage of artificial neural networks for brain image classification in neuroscientific research. Specifically, multi-layer perceptron, Kohonen map with learning vector quantization algorithms for supervised learning and radial basis neural network are used for brain image classification of schizophrenics or patients with Alzheimer’s disease versus healthy control subjects. The images were acquired from magnetic resonance and positron emission tomography. Classification performance of the artificial neural networks are compared with two common classifiers, namely with support vector machine and linear discriminant analysis.

Keywords

klasifikace, neuronové sítě, vícevrstvá neuronová síť, Kohonenova mapa, schizofrenie, RBF, LVQ, strojové učení, neural networks, multi-layer perceptron, learning vector quantization, radial basis function, perceptron, self-organizing map, classification, machine learning, pattern recognition

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 18. 6. 2015
• Vedoucí: RNDr. Eva Koriťáková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Matematická biologie