論文の概要: Medformer: A Multi-Granularity Patching Transformer for Medical Time-Series Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.19363v2
- Date: Sat, 19 Oct 2024 06:47:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-22 13:14:05.259672
- Title: Medformer: A Multi-Granularity Patching Transformer for Medical Time-Series Classification
- Title（参考訳）: Medformer:医療時系列分類のためのマルチグラニュラリティパッチ変換器
- Authors: Yihe Wang, Nan Huang, Taida Li, Yujun Yan, Xiang Zhang,
- Abstract要約: 我々は,MedTS分類に特化された多粒度パッチ変換器であるMedformerを紹介する。
本手法は,MedTSの特徴を生かした3つの新しいメカニズムを取り入れたものである。
我々は、主題に依存しない5つの公開データセットに対して、課題に依存しないセットアップと課題に依存しないセットアップの両方で広範な実験を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.0233642055651115
- License:
- Abstract: Medical time series (MedTS) data, such as Electroencephalography (EEG) and Electrocardiography (ECG), play a crucial role in healthcare, such as diagnosing brain and heart diseases. Existing methods for MedTS classification primarily rely on handcrafted biomarkers extraction and CNN-based models, with limited exploration of transformer-based models. In this paper, we introduce Medformer, a multi-granularity patching transformer tailored specifically for MedTS classification. Our method incorporates three novel mechanisms to leverage the unique characteristics of MedTS: cross-channel patching to leverage inter-channel correlations, multi-granularity embedding for capturing features at different scales, and two-stage (intra- and inter-granularity) multi-granularity self-attention for learning features and correlations within and among granularities. We conduct extensive experiments on five public datasets under both subject-dependent and challenging subject-independent setups. Results demonstrate Medformer's superiority over 10 baselines, achieving top averaged ranking across five datasets on all six evaluation metrics. These findings underscore the significant impact of our method on healthcare applications, such as diagnosing Myocardial Infarction, Alzheimer's, and Parkinson's disease. We release the source code at https://github.com/DL4mHealth/Medformer.
- Abstract（参考訳）: 脳波(EEG)や心電図(ECG)のような医療時系列データ(MedTS)は、脳や心臓疾患の診断などの医療において重要な役割を果たす。
MedTSの既存の分類法は主に手作りバイオマーカー抽出とCNNベースのモデルに依存しており、トランスフォーマーベースのモデルを限定的に探索している。
本稿では,MedTS分類に適した多粒度パッチ変換器であるMedformerを紹介する。
本手法は,MedTSの特徴を生かした3つの新しいメカニズムを取り入れた。チャネル間相関を利用したクロスチャネルパッチ,異なるスケールで特徴を捉えたマルチグラニュラリティ埋め込み,および2段階(イントラグラニュラリティおよびインターグラニュラリティ)のマルチグラニュラリティ自己アテンション,および粒度内および粒度間の相関を学習するためのマルチグラニュラリティ自己アテンションである。
我々は、主題に依存しない5つの公開データセットに対して、課題に依存しないセットアップと課題に依存しないセットアップの両方で広範な実験を行う。
結果は、Medformerが10のベースラインよりも優れていることを示し、6つの評価指標で5つのデータセットで上位にランク付けされた。
これらの結果は, 心筋梗塞, アルツハイマー病, パーキンソン病の診断など, 医療応用における本手法の意義を浮き彫りにしている。
ソースコードはhttps://github.com/DL4mHealth/Medformerで公開しています。
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