論文の概要: Beyond Known Reality: Exploiting Counterfactual Explanations for Medical
Research
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.02131v1
- Date: Wed, 5 Jul 2023 09:14:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-06 14:23:22.713144
- Title: Beyond Known Reality: Exploiting Counterfactual Explanations for Medical
Research
- Title(参考訳): 医療研究における反現実的説明の爆発的展開
- Authors: Toygar Tanyel, Serkan Ayvaz and Bilgin Keserci
- Abstract要約: 本研究は、医学研究における「もし」のシナリオを探求するために、反実的な説明を用いる。
小児眼窩後脳腫瘍の診断におけるMRI機能の利用に焦点をあてる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.0552168294716298
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: This study employs counterfactual explanations to explore "what if?"
scenarios in medical research, with the aim of expanding our understanding
beyond existing boundaries. Specifically, we focus on utilizing MRI features
for diagnosing pediatric posterior fossa brain tumors as a case study. The
field of artificial intelligence and explainability has witnessed a growing
number of studies and increasing scholarly interest. However, the lack of
human-friendly interpretations in explaining the outcomes of machine learning
algorithms has significantly hindered the acceptance of these methods by
clinicians in their clinical practice. To address this, our approach
incorporates counterfactual explanations, providing a novel way to examine
alternative decision-making scenarios. These explanations offer personalized
and context-specific insights, enabling the validation of predictions and
clarification of variations under diverse circumstances. Importantly, our
approach maintains both statistical and clinical fidelity, allowing for the
examination of distinct tumor features through alternative realities.
Additionally, we explore the potential use of counterfactuals for data
augmentation and evaluate their feasibility as an alternative approach in
medical research. The results demonstrate the promising potential of
counterfactual explanations to enhance trust and acceptance of AI-driven
methods in clinical settings.
- Abstract(参考訳): 本研究は, 医療研究における「もしも」のシナリオを探索するために, 既存の境界を越えて理解を深める目的で, 反事実的説明を用いる。
特に, 小児眼窩後部脳腫瘍の診断にMRIの特徴を活用することに焦点を当てた。
人工知能と説明可能性の分野は、多くの研究と学術的な関心の高まりを目撃している。
しかし、機械学習アルゴリズムの結果を説明するための人間にやさしい解釈の欠如は、臨床医によるこれらの方法の受容を著しく妨げている。
この問題に対処するため,提案手法は,代替意思決定シナリオを検証するための新しい手法を提供する。
これらの説明はパーソナライズされた文脈固有の洞察を提供し、様々な状況下での予測の検証とバリエーションの明確化を可能にする。
重要な点は, 統計学的, 臨床的に両性が維持され, 異なる腫瘍の特徴を別の現実を通して検討できることである。
さらに, 医療研究における代替手法として, データ拡張における反ファクトリアルの活用の可能性を検討する。
以上の結果から, 臨床環境におけるAI駆動手法の信頼と受容を高めるために, 対実的説明が期待できる可能性が示された。
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