論文の概要: Rethinking model prototyping through the MedMNIST+ dataset collection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.15786v3
• Date: Mon, 17 Mar 2025 12:01:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-18 14:56:56.929811
• Title: Rethinking model prototyping through the MedMNIST+ dataset collection
• Title（参考訳）: MedMNIST+データセット収集によるモデルプロトタイピングの再考
• Authors: Sebastian Doerrich, Francesco Di Salvo, Julius Brockmann, Christian Ledig,
• Abstract要約: この作業では、MedMNIST+データセットコレクションの包括的なベンチマークを導入する。 我々は、一般的なCNN(Convolutional Neural Networks)とViT(Vision Transformer)アーキテクチャを、異なる医療データセットにわたって再評価する。 この結果から,計算効率のよいトレーニングスキームと最新の基礎モデルが,エンドツーエンドのトレーニングに有効な代替手段を提供する可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11999555634662634
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The integration of deep learning based systems in clinical practice is often impeded by challenges rooted in limited and heterogeneous medical datasets. In addition, the field has increasingly prioritized marginal performance gains on a few, narrowly scoped benchmarks over clinical applicability, slowing down meaningful algorithmic progress. This trend often results in excessive fine-tuning of existing methods on selected datasets rather than fostering clinically relevant innovations. In response, this work introduces a comprehensive benchmark for the MedMNIST+ dataset collection, designed to diversify the evaluation landscape across several imaging modalities, anatomical regions, classification tasks and sample sizes. We systematically reassess commonly used Convolutional Neural Networks (CNNs) and Vision Transformer (ViT) architectures across distinct medical datasets, training methodologies, and input resolutions to validate and refine existing assumptions about model effectiveness and development. Our findings suggest that computationally efficient training schemes and modern foundation models offer viable alternatives to costly end-to-end training. Additionally, we observe that higher image resolutions do not consistently improve performance beyond a certain threshold. This highlights the potential benefits of using lower resolutions, particularly in prototyping stages, to reduce computational demands without sacrificing accuracy. Notably, our analysis reaffirms the competitiveness of CNNs compared to ViTs, emphasizing the importance of comprehending the intrinsic capabilities of different architectures. Finally, by establishing a standardized evaluation framework, we aim to enhance transparency, reproducibility, and comparability within the MedMNIST+ dataset collection. Code is available at https://github.com/sdoerrich97/rethinking-model-prototyping-MedMNISTPlus .
• Abstract（参考訳）: 臨床実践におけるディープラーニングベースのシステムの統合は、制限された異種医学データセットに根ざした課題によってしばしば妨げられる。 さらに、この分野では、臨床応用性よりも狭い範囲のベンチマークで、限界的なパフォーマンス向上を優先し、有意義なアルゴリズムの進歩を遅らせている。 この傾向は、臨床的に関連する革新を育むよりも、選択したデータセット上で既存の手法を過度に微調整することにつながることが多い。 これに応えて、この研究はMedMNIST+データセット収集のための包括的なベンチマークを導入し、いくつかの画像モダリティ、解剖学的領域、分類タスク、サンプルサイズで評価環境を多様化するように設計された。 我々は、モデルの有効性と開発に関する既存の仮定を検証するために、異なる医学データセット、トレーニング方法論、入力解像度をまたいだ、一般的なConvolutional Neural Networks (CNN) と Vision Transformer (ViT) アーキテクチャを体系的に再評価した。 この結果から,計算効率のよいトレーニングスキームと最新の基礎モデルが,エンドツーエンドのトレーニングに有効な代替手段を提供する可能性が示唆された。 さらに,画像の高解像度化が一定のしきい値を超えて常に性能を向上するわけではないことも確認した。 これは低解像度、特にプロトタイピングの段階で、精度を犠牲にすることなく計算要求を減らすことの潜在的な利点を強調している。 特に,本分析では,異なるアーキテクチャの本質的な能力を理解することの重要性を強調し,VITと比較してCNNの競争力を再確認する。 最後に、標準化された評価フレームワークを確立することにより、MedMNIST+データセットコレクション内の透明性、再現性、コンパラビリティを高めることを目指す。 コードはhttps://github.com/sdoerrich97/rethinking-model-prototyping-MedMNISTPlusで入手できる。

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