論文の概要: Application of Federated Learning in Building a Robust COVID-19 Chest
X-ray Classification Model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.10505v1
- Date: Fri, 22 Apr 2022 05:21:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-25 23:45:07.530807
- Title: Application of Federated Learning in Building a Robust COVID-19 Chest
X-ray Classification Model
- Title(参考訳): フェデレート学習のロバストなcovid-19胸部x線分類モデルの構築への応用
- Authors: Amartya Bhattacharya, Manish Gawali, Jitesh Seth, Viraj Kulkarni
- Abstract要約: フェデレートラーニング(FL)は、すべてのデータを中央サーバに移動させることなく、AIモデルの一般化を支援する。
我々は、新型コロナウイルスの有無を予測するバイナリ分類問題を解決するために、ディープラーニングモデルを訓練した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While developing artificial intelligence (AI)-based algorithms to solve
problems, the amount of data plays a pivotal role - large amount of data helps
the researchers and engineers to develop robust AI algorithms. In the case of
building AI-based models for problems related to medical imaging, these data
need to be transferred from the medical institutions where they were acquired
to the organizations developing the algorithms. This movement of data involves
time-consuming formalities like complying with HIPAA, GDPR, etc.There is also a
risk of patients' private data getting leaked, compromising their
confidentiality. One solution to these problems is using the Federated Learning
framework.
Federated Learning (FL) helps AI models to generalize better and create a
robust AI model by using data from different sources having different
distributions and data characteristics without moving all the data to a central
server. In our paper, we apply the FL framework for training a deep learning
model to solve a binary classification problem of predicting the presence or
absence of COVID-19. We took three different sources of data and trained
individual models on each source. Then we trained an FL model on the complete
data and compared all the model performances. We demonstrated that the FL model
performs better than the individual models. Moreover, the FL model performed at
par with the model trained on all the data combined at a central server. Thus
Federated Learning leads to generalized AI models without the cost of data
transfer and regulatory overhead.
- Abstract(参考訳): 問題を解決するために人工知能(AI)ベースのアルゴリズムを開発する一方で、大量のデータが重要な役割を果たす。
医療画像に関連する問題に対するAIベースのモデルを構築する場合、これらのデータは、取得した医療機関からアルゴリズムを開発する組織に転送する必要がある。
この動きは、HIPAA、GDPR等に準拠するような時間を要する形式であり、患者の個人情報が漏洩し、その機密性を損なうリスクもある。
これらの問題に対する1つの解決策は、フェデレーション学習フレームワークの使用である。
フェデレーション学習(fl)は、すべてのデータを中央サーバに移すことなく、異なる分布とデータ特性を持つ異なるソースのデータを使用することで、aiモデルの一般化と堅牢なaiモデルの作成を支援する。
本稿では,深層学習モデルの訓練にFLフレームワークを適用し,新型コロナウイルスの有無を予測する二項分類問題を解く。
3つの異なるデータソースを取り、それぞれのソースで個々のモデルをトレーニングしました。
そして、完全なデータに基づいてflモデルをトレーニングし、すべてのモデルパフォーマンスを比較しました。
FLモデルは個々のモデルよりも優れた性能を示すことを示した。
さらに、FLモデルは、中央サーバで組み合わせられたすべてのデータでトレーニングされたモデルと同等に実行される。
このように、フェデレートラーニングは、データ転送と規制オーバーヘッドのコストなしで、一般化されたAIモデルにつながる。
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