Alzheimer hastalığı (AH), dünya çapında demansın en yaygın nedeni olan ilerleyici bir nörodejeneratif hastalıktır. Bu çalışmada, Alzheimer hastalığının erken teşhisi için Optuna algoritması ile optimize edilmiş bir Tabular Transformer mimarisi önerilmiştir. Kaggle platformundan elde edilen veri seti, 2.149 hastaya ait demografik, klinik, laboratuvar ve nöropsikolojik değerlendirmeler dahil olmak üzere 33 farklı özellik içermektedir. Pearson korelasyon analizi, fonksiyonel kapasite ölçümlerinin, günlük yaşam aktivitelerinin ve MMSE puanlarının tanı ile güçlü negatif korelasyonlar gösterdiğini ortaya koymuştur. Model boyutu, dikkat başlıkları sayısı, kodlayıcı katman sayısı, ileri beslemeli ağ boyutu, bırakma oranı, öğrenme oranı, L2 düzenleme katsayısı ve parti boyutu gibi kritik hiperparametreler, ağaç yapılı Parzen Tahmincisi algoritması kullanılarak otomatik olarak optimize edilmiştir. Model %94,65 doğruluk, %92,72 hassasiyet, %92,11 duyarlılık, %92,41 F1 puanı ve %96,04 özgüllük elde etmiştir. Önerilen yöntem, klasik makine öğrenimi yöntemleriyle karşılaştırıldığında tüm performans metriklerinde üstün sonuçlar göstermiştir. Yüksek özgüllüğü, klinik uygulamada yanlış pozitif tanıları en aza indirerek gereksiz test maliyetlerini azaltma potansiyeli sunmaktadır.
Alzheimer's disease (AD) represents the leading cause of dementia globally and is characterized by progressive neurodegeneration. In this study, a Tabular Transformer architecture optimized with the Optuna algorithm is proposed for the early diagnosis of Alzheimer's disease. The dataset obtained from the Kaggle platform contains 33 different features, including demographic, clinical, laboratory, and neuropsychological assessments from 2,149 patients. Pearson correlation analysis revealed that functional capacity measurements, activities of daily living, and MMSE scores exhibited strong negative correlations with diagnosis. Critical hyperparameters such as model size, number of attention heads, number of encoder layers, feedforward network size, dropout rate, learning rate, L2 regularization coefficient, and batch size were automatically optimized using the tree-structured Parzen Estimator algorithm. The model achieved 94.65% accuracy, 92.72% precision, 92.11% sensitivity, 92.41% F1-score, and 96.04% specificity. In comparison with classical machine learning methods, the proposed method demonstrated superior results in all performance metrics. Its high specificity offers the potential to reduce unnecessary testing costs by minimizing false-positive diagnoses in clinical practice.
Alzheimer's diagnosis tabular transformer optuna optimization deep learning early diagnosis
There is no need to obtain permission from the ethics committee for the article prepared There is no conflict of interest with any person / institution in the article prepared
| Primary Language | English |
|---|---|
| Subjects | Deep Learning |
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Publication Date | December 3, 2025 |
| Submission Date | August 27, 2025 |
| Acceptance Date | October 20, 2025 |
| Published in Issue | Year 2025 Volume: 28 Issue: 4 |