ANÁLISIS AUTOMÁTICO DE ALTERACIONES EN LA ESCRITURA MANUSCRITA DEBIDAS AL PÁRKINSON

Abstract

La enfermedad de Parkinson es una afección neurodegenerativa crónica que causa temblores, rigidez y bradicinesia (lentitud a la hora de ejecutar movimientos), entre otros síntomas. Estos síntomas pueden presentar alteraciones en la escritura, algo característico del Párkinson, produciéndose deformaciones en los trazos al escribir y perturbaciones en la caligrafía de los sujetos (es decir, la fluidez en la motricidad de la escritura se degrada) . La detección de esas deformaciones y perturbaciones es usada en medicina como soporte para un posible diagnóstico.

El objetivo de este trabajo es llevar a cabo la detección de las alteraciones de forma programática mediante el uso de una red neuronal convolucional. Para ello haremos uso de la base de datos PaHaW (Parkinson's disease handwriting database), que consta de 75 sujetos que han llevado a cabo una serie de 8 tareas mediante escritura online.

Este trabajo se centra en la segunda tarea. De cada tarea se obtienen una serie de recortes con los que se entrena la red convolucional. Una vez entrenada, la red permite realizar predicciones sobre cada recorte de forma individual. El proyecto hace uso de esas predicciones para clasificar trazos, letras y tareas.

El código ha sido desarrollado en Python haciendo uso de librerías como NumPy y PyTorch. Además se ofrece un cuaderno de Jupyter para facilitar su uso. Durante el desarrollo se han llevado a cabo una serie de pruebas que han servido para ajustar valores como el tamaño de los recortes o los sujetos usados para entrenar la red convolucional, intentando conseguir una corrección en las predicciones superior al 60%.

A lo largo de esta memoria se describirá en profundidad la base de datos usada, el proceso aplicado a cada tarea para generar los conjuntos de datos necesarios para entrenar la red neuronal convolucional, la estructura de la red neuronal convolucional, la obtención de las predicciones y el uso de esas predicciones para clasificar trazos, letras y tareas.