論文の概要: Iteratively Pruned Deep Learning Ensembles for COVID-19 Detection in
Chest X-rays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.08379v3
- Date: Fri, 5 Mar 2021 15:05:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-12 20:52:21.352212
- Title: Iteratively Pruned Deep Learning Ensembles for COVID-19 Detection in
Chest X-rays
- Title(参考訳): 胸部x線におけるcovid-19検出のための反復的深層学習アンサンブル
- Authors: Sivaramakrishnan Rajaraman, Jen Siegelman, Philip O. Alderson, Lucas
S. Folio, Les R. Folio and Sameer K. Antani
- Abstract要約: この病気は、SARS-CoV-2(SARS-CoV-2)ウイルスによって引き起こされる。
カスタム畳み込みニューラルネットワークとImageNet事前訓練モデルの選択を患者レベルでトレーニングし、評価する。
学習した知識は、パフォーマンスと一般化を改善するために伝達され、微調整される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.785818062712446
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We demonstrate use of iteratively pruned deep learning model ensembles for
detecting pulmonary manifestation of COVID-19 with chest X-rays. This disease
is caused by the novel Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2
(SARS-CoV-2) virus, also known as the novel Coronavirus (2019-nCoV). A custom
convolutional neural network and a selection of ImageNet pretrained models are
trained and evaluated at patient-level on publicly available CXR collections to
learn modality-specific feature representations. The learned knowledge is
transferred and fine-tuned to improve performance and generalization in the
related task of classifying CXRs as normal, showing bacterial pneumonia, or
COVID-19-viral abnormalities. The best performing models are iteratively pruned
to reduce complexity and improve memory efficiency. The predictions of the
best-performing pruned models are combined through different ensemble
strategies to improve classification performance. Empirical evaluations
demonstrate that the weighted average of the best-performing pruned models
significantly improves performance resulting in an accuracy of 99.01% and area
under the curve of 0.9972 in detecting COVID-19 findings on CXRs. The combined
use of modality-specific knowledge transfer, iterative model pruning, and
ensemble learning resulted in improved predictions. We expect that this model
can be quickly adopted for COVID-19 screening using chest radiographs.
- Abstract(参考訳): 胸部X線による新型コロナウイルスの肺病変検出に,反復的に切断した深層学習モデルアンサンブルを用いた。
重症急性呼吸症候群 コロナウイルス2(SARS-CoV-2)ウイルス、または新しいコロナウイルス(2019-nCoV)によって引き起こされる。
カスタム畳み込みニューラルネットワークとimagenetプリトレーニングモデルの選択を、公開可能なcxrコレクションの患者レベルで訓練し、評価し、モダリティ特有の特徴表現を学ぶ。
学習した知識を転送・微調整し、cxrを正常に分類し、細菌性肺炎またはcovid-19ウイルス異常を呈する関連課題において、パフォーマンスと一般化を改善する。
最高のパフォーマンスモデルは、複雑さを減らし、メモリ効率を向上させるために反復的に刈り取られる。
分類性能を向上させるために, 異なるアンサンブル戦略により, 最良な刈り込みモデルの予測を組み合わせる。
実証的な評価により、cxrによるcovid-19所見の検出において、最も高性能なプルーニングモデルの重み付け平均は、99.01%の精度と0.9972未満の精度で性能が著しく向上することが示された。
モダリティ固有の知識伝達,反復モデルプラニング,アンサンブル学習の併用により,予測精度が向上した。
このモデルは、胸部X線写真を用いた新型コロナウイルススクリーニングに迅速に適用できると期待している。
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