論文の概要: Multiple Instance Learning Framework with Masked Hard Instance Mining
for Whole Slide Image Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.15254v2
- Date: Mon, 31 Jul 2023 12:24:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-01 11:10:50.533272
- Title: Multiple Instance Learning Framework with Masked Hard Instance Mining
for Whole Slide Image Classification
- Title(参考訳): マスク付きハードインスタンスマイニングによる全スライド画像分類のための複数インスタンス学習フレームワーク
- Authors: Wenhao Tang and Sheng Huang and Xiaoxian Zhang and Fengtao Zhou and Yi
Zhang and Bo Liu
- Abstract要約: マスケードハードインスタンスマイニング(MHIM-MIL)について紹介する。
MHIM-MILは、潜在的なハードインスタンスを探索するために一貫性のある制約を持つシームズ構造(Teacher-Student)を使用する。
CAMELYON-16およびTCGA肺がんデータセットの実験結果は、MHIM-MILがパフォーマンスとトレーニングコストの点で他の最新の方法よりも優れていることを示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.235569518844912
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The whole slide image (WSI) classification is often formulated as a multiple
instance learning (MIL) problem. Since the positive tissue is only a small
fraction of the gigapixel WSI, existing MIL methods intuitively focus on
identifying salient instances via attention mechanisms. However, this leads to
a bias towards easy-to-classify instances while neglecting hard-to-classify
instances. Some literature has revealed that hard examples are beneficial for
modeling a discriminative boundary accurately. By applying such an idea at the
instance level, we elaborate a novel MIL framework with masked hard instance
mining (MHIM-MIL), which uses a Siamese structure (Teacher-Student) with a
consistency constraint to explore the potential hard instances. With several
instance masking strategies based on attention scores, MHIM-MIL employs a
momentum teacher to implicitly mine hard instances for training the student
model, which can be any attention-based MIL model. This counter-intuitive
strategy essentially enables the student to learn a better discriminating
boundary. Moreover, the student is used to update the teacher with an
exponential moving average (EMA), which in turn identifies new hard instances
for subsequent training iterations and stabilizes the optimization.
Experimental results on the CAMELYON-16 and TCGA Lung Cancer datasets
demonstrate that MHIM-MIL outperforms other latest methods in terms of
performance and training cost. The code is available at:
https://github.com/DearCaat/MHIM-MIL.
- Abstract(参考訳): スライド画像全体(WSI)分類は、しばしば多重インスタンス学習(MIL)問題として定式化される。
正の組織はギガピクセルWSIのごく一部に過ぎず,既存のMIL法は注意機構による正のインスタンスの同定に直感的に重点を置いている。
しかし、これは分類が難しいインスタンスを無視しながら、容易に分類できるインスタンスへのバイアスにつながる。
いくつかの文献は、ハードな例が判別境界を正確にモデル化するのに有用であることを明かしている。
このようなアイデアをインスタンスレベルで適用することにより,サイメス構造(Teacher-Student)を用いて潜在的なハードインスタンスを探索するマスク付きハードインスタンスマイニング(MHIM-MIL)を備えた新しいMILフレームワークを精査する。
MHIM-MILは、注意スコアに基づくいくつかのケースマスキング戦略を用いて、留学生モデルのトレーニングのために暗黙的にハードインスタンスをマイニングするモーメント・インスツルメンツを採用。
この逆直観的な戦略により、生徒はより明確な境界を学ぶことができる。
さらに、生徒は教師を指数関数的移動平均(ema)で更新し、その後のトレーニングイテレーションで新しいハードインスタンスを特定し、最適化を安定化する。
CAMELYON-16およびTCGA肺がんデータセットの実験結果は、MHIM-MILがパフォーマンスとトレーニングコストの点で他の最新の方法よりも優れていることを示している。
コードは、https://github.com/DearCaat/MHIM-MILで入手できる。
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