論文の概要: Explainable-by-design Semi-Supervised Representation Learning for
COVID-19 Diagnosis from CT Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.11719v3
- Date: Thu, 2 Sep 2021 10:10:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-22 03:05:20.105521
- Title: Explainable-by-design Semi-Supervised Representation Learning for
COVID-19 Diagnosis from CT Imaging
- Title(参考訳): CT画像からのCOVID-19診断のための説明可能な半教師付き表現学習
- Authors: Abel D\'iaz Berenguer, Hichem Sahli, Boris Joukovsky, Maryna
Kvasnytsia, Ine Dirks, Mitchel Alioscha-Perez, Nikos Deligiannis, Panagiotis
Gonidakis, Sebasti\'an Amador S\'anchez, Redona Brahimetaj, Evgenia
Papavasileiou, Jonathan Cheung-Wai Chana, Fei Li, Shangzhen Song, Yixin Yang,
Sofie Tilborghs, Siri Willems, Tom Eelbode, Jeroen Bertels, Dirk
Vandermeulen, Frederik Maes, Paul Suetens, Lucas Fidon, Tom Vercauteren,
David Robben, Arne Brys, Dirk Smeets, Bart Ilsen, Nico Buls, Nina Watt\'e,
Johan de Mey, Annemiek Snoeckx, Paul M. Parizel, Julien Guiot, Louis Deprez,
Paul Meunier, Stefaan Gryspeerdt, Kristof De Smet, Bart Jansen, Jef
Vandemeulebroucke
- Abstract要約: 本稿では,変分オートエンコーダを用いて効率的な特徴埋め込みを抽出する半教師付き分類パイプラインに基づく説明可能なディープラーニング手法を提案する。
説明可能な分類結果から, 提案する診断システムは, 新型コロナウイルスの分類に極めて有効である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 23.918269366873567
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Our motivating application is a real-world problem: COVID-19 classification
from CT imaging, for which we present an explainable Deep Learning approach
based on a semi-supervised classification pipeline that employs variational
autoencoders to extract efficient feature embedding. We have optimized the
architecture of two different networks for CT images: (i) a novel conditional
variational autoencoder (CVAE) with a specific architecture that integrates the
class labels inside the encoder layers and uses side information with shared
attention layers for the encoder, which make the most of the contextual clues
for representation learning, and (ii) a downstream convolutional neural network
for supervised classification using the encoder structure of the CVAE. With the
explainable classification results, the proposed diagnosis system is very
effective for COVID-19 classification. Based on the promising results obtained
qualitatively and quantitatively, we envisage a wide deployment of our
developed technique in large-scale clinical studies.Code is available at
https://git.etrovub.be/AVSP/ct-based-covid-19-diagnostic-tool.git.
- Abstract(参考訳): 当社のモチベーションアプリケーションは現実の課題である:CT画像からのCOVID-19分類。これは、半教師付き分類パイプラインに基づく、効率的な特徴埋め込みを抽出するための変分オートエンコーダを用いた説明可能なディープラーニングアプローチを示す。
我々はct画像に2つの異なるネットワークのアーキテクチャを最適化した。
(i)新しい条件付き変分オートエンコーダ(CVAE)は、エンコーダ層の内部にクラスラベルを統合し、エンコーダの共有注意層と側情報を併用し、表現学習の文脈的手がかりを最大限に活用する特定のアーキテクチャである。
(II)CVAEのエンコーダ構造を用いた教師付き分類のための下流畳み込みニューラルネットワーク。
説明可能な分類結果から, 提案する診断システムは, 新型コロナウイルスの分類に極めて有効である。
質的かつ定量的に得られた有望な結果に基づいて, 大規模臨床研究において, 開発した技術が広く展開されていることを概説する。
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