論文の概要: Dual-Activated Lightweight Attention ResNet50 for Automatic Histopathology Breast Cancer Image Classification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.13150v7
• Date: Wed, 21 Feb 2024 16:36:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-22 20:40:26.176300
• Title: Dual-Activated Lightweight Attention ResNet50 for Automatic Histopathology Breast Cancer Image Classification
• Title（参考訳）: Dual-Activated Lightweight Attention ResNet50による乳癌画像の自動分類
• Authors: Suxing Liu, Anusha Achuthan, Ali Fawzi, Galib Muhammad Shahriar Himel
• Abstract要約: 本研究では,乳がんの新たな分類法であるDual-Activated Lightweight Attention ResNet50(DALAResNet50)を紹介する。 トレーニング済みのResNet50モデルと軽量なアテンション機構を統合し、ResNet50の第4層にアテンションモジュールを埋め込み、LeakyReLUとReLUのアクティベーション機能を備えた2つの完全に接続されたレイヤを組み込む。 DALAResNet50法は,40X,100X,200X,400Xの乳がん組織像を用いて,98.5%,98.7%,97.9%の検診を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Automatic breast cancer classification in histopathology images is crucial for precise diagnosis and treatment planning. Recently, classification approaches based on the ResNet architecture have gained popularity for significantly improving accuracy by using skip connections to mitigate vanishing gradient problems, thereby integrating low-level and high-level feature information. Nevertheless, the conventional ResNet architecture faces challenges such as data imbalance and limited interpretability, necessitating cross-domain knowledge and collaboration among medical experts. This study effectively addresses these challenges by introducing a novel method for breast cancer classification, the Dual-Activated Lightweight Attention ResNet50 (DALAResNet50). It integrates a pre-trained ResNet50 model with a lightweight attention mechanism, embedding an attention module in the fourth layer of ResNet50 and incorporating two fully connected layers with LeakyReLU and ReLU activation functions to enhance feature learning capabilities. The DALAResNet50 method was tested on breast cancer histopathology images from the BreakHis Database across magnification factors of 40X, 100X, 200X, and 400X, achieving accuracies of 98.5%, 98.7%, 97.9%, and 94.3%, respectively. It was also compared with established deep learning models such as SEResNet50, DenseNet121, VGG16, VGG16Inception, ViT, Swin-Transformer, Dinov2_Vitb14, and ResNet50. The results demonstrate that DALAResNet50 surpasses these models in precision, accuracy, recall, F1 score, and GMean, proving its robustness and applicability across various magnifications and handling imbalanced breast cancer datasets.
• Abstract（参考訳）: 病理組織像における乳癌の自動分類は,正確な診断と治療計画に不可欠である。 近年、ResNetアーキテクチャに基づく分類手法が普及し、スキップ接続を用いて勾配問題を緩和し、低レベルの特徴情報と高レベルの特徴情報を統合することで精度を著しく向上している。 それにもかかわらず、従来のresnetアーキテクチャはデータの不均衡や限定的な解釈可能性、分野横断的な知識の必要性、医療専門家間のコラボレーションといった課題に直面している。 本研究では,乳がん分類のための新しい手法であるDual-Activated Lightweight Attention ResNet50(DALAResNet50)を導入することで,これらの課題を効果的に解決する。 トレーニング済みのResNet50モデルと軽量なアテンション機構を統合し、ResNet50の第4層にアテンションモジュールを埋め込み、LeakyReLUとReLUアクティベーション機能を備えた2つの完全に接続されたレイヤを組み込んで機能学習機能を強化している。 DALAResNet50法は,40X,100X,200X,400Xの乳がん組織像を用いて,それぞれ98.5%,98.7%,97.9%,94.3%の検診を行った。 また、SEResNet50、DenseNet121、VGG16、VGG16Inception、ViT、Swin-Transformer、Dinov2_Vitb14、ResNet50といった既存のディープラーニングモデルと比較された。 その結果、DALAResNet50はこれらのモデルを精度、精度、リコール、F1スコア、GMeanで上回り、様々な倍率で頑健さと適用性を証明し、不均衡な乳がんデータセットを扱います。

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