基于MS-SAGCNs的自闭症诊断研究
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作者:
作者单位:

1.沈阳化工大学信息工程学院 沈阳 110142;2.山东工商学院计算机科学与技术学院 烟台 264005

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TN919.5; TP391.4

基金项目:

国家自然科学基金(62176140)、中央引领地方(山东省)科技发展资金项目(YDZX2022093)、烟台市科技创新发展计划(校地融合类)(2023XDRH001)项目资助


Research of autism diagnosis based on MS-SAGCNs
Author:
Affiliation:

1.College of Information Engineering, Shenyang University of Chemical Technology,Shenyang 110142, China; 2.School of Computer Science and Technology, Shandong Technology and Business University,Yantai 264005, China

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    摘要:

    针对自闭症诊断研究中脑网络建模过程存在的多尺度特征挖掘不充分、皮尔逊相关算法的功能连接估计不准确等问题,提出了一种基于多尺度自注意力图卷积网络MS-SAGCN的自闭症诊断算法框架。首先,使用Morlet小波变换与动态时间规整,提取大脑血氧水平依赖信号的时频信息与基于此信息的多尺度功能连接,随后,通过预训练嵌入模型增强时频特征,与功能连接组合为多尺度脑网络。最终,使用MS-SAGCN对数据进行融合增强,以实现自闭症患者的自动诊断。通过ABIDE数据集进行实验验证,结果表明,MS-SAGCN可有效增强多尺度脑网络,总体框架在分类任务中取得了95.1%准确率、97.4%真阳率和94.9%的F1分数,显著优于其他诊断模型,体现了该模型良好的应用前景。

    Abstract:

    To address the limitations in autism diagnosis, such as insufficient multi-scale feature extraction and the inaccuracy of functional connectivity estimation using Pearson correlation, this study proposes a novel diagnostic framework based on the Multi-Scaled Self-Attention Graph Convolution Network (MS-SAGCN). The framework begins by applying Morlet wavelet transform and dynamic time warping to extract the time-frequency information of Blood-Oxygen-Level-Dependent (BOLD) signals and their multi-scale functional connectivity. A pre-trained embedding model is then used to enhance time-frequency features, which are combined with functional connectivity to construct multi-scale brain networks. Finally, MS-SAGCN is employed to integrate and enhance the data for the automatic diagnosis of autism. Experiments were conducted using the ABIDE dataset, and the results show that MS-SAGCN can effectively enhance the multi-scale brain network. The overall framework achieved an accuracy of 95.1%, a true positive rate of 97.4%, and an F1 score of 94.9% in the classification task, significantly outperforming other diagnostic models, demonstrating the promising application prospects of this model.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

蔺博文,曹先庆,杨欢,赵峰.基于MS-SAGCNs的自闭症诊断研究[J].电子测量技术,2025,48(15):110-119

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