論文の概要: Optimized Learning for X-Ray Image Classification for Multi-Class Disease Diagnoses with Accelerated Computing Strategies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.01705v1
- Date: Mon, 1 Jul 2024 18:31:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-03 19:32:46.350859
- Title: Optimized Learning for X-Ray Image Classification for Multi-Class Disease Diagnoses with Accelerated Computing Strategies
- Title(参考訳): 加速度コンピューティング戦略を用いたマルチクラス疾患診断のためのX線画像分類のための最適化学習
- Authors: Sebastian A. Cruz Romero, Ivanelyz Rivera de Jesus, Dariana J. Troche Quinones, Wilson Rivera Gallego,
- Abstract要約: 偽陽性は、非存在条件を誤って特定するリスクを導入し、誤診や患者のケア品質の低下につながる。
本研究では,X線画像のマルチクラス診断に適した事前学習型ResNetモデルを提案する。
通常のトレーニングと推論高速化トレーニングの間には,実行時の大幅な改善が示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: X-ray image-based disease diagnosis lies in ensuring the precision of identifying afflictions within the sample, a task fraught with challenges stemming from the occurrence of false positives and false negatives. False positives introduce the risk of erroneously identifying non-existent conditions, leading to misdiagnosis and a decline in patient care quality. Conversely, false negatives pose the threat of overlooking genuine abnormalities, potentially causing delays in treatment and interventions, thereby resulting in adverse patient outcomes. The urgency to overcome these challenges compels ongoing efforts to elevate the precision and reliability of X-ray image analysis algorithms within the computational framework. This study introduces modified pre-trained ResNet models tailored for multi-class disease diagnosis of X-ray images, incorporating advanced optimization strategies to reduce the execution runtime of training and inference tasks. The primary objective is to achieve tangible performance improvements through accelerated implementations of PyTorch, CUDA, Mixed- Precision Training, and Learning Rate Scheduler. While outcomes demonstrate substantial improvements in execution runtimes between normal training and CUDA-accelerated training, negligible differences emerge between various training optimization modalities. This research marks a significant advancement in optimizing computational approaches to reduce training execution time for larger models. Additionally, we explore the potential of effective parallel data processing using MPI4Py for the distribution of gradient descent optimization across multiple nodes and leverage multiprocessing to expedite data preprocessing for larger datasets.
- Abstract(参考訳): X線画像に基づく疾患の診断は、サンプル内の摩擦を正確に識別することを保証するためにある。
偽陽性は、非存在条件を誤って特定するリスクを導入し、誤診や患者のケア品質の低下につながる。
逆に、偽陰性は真の異常を見落とし、治療や介入の遅れを引き起こす恐れがあり、結果として患者に悪い結果をもたらす。
これらの課題を克服するための緊急性は、計算フレームワーク内のX線画像解析アルゴリズムの精度と信頼性を高めるための継続的な努力を補完する。
本研究では,X線画像のマルチクラス診断に適した事前学習型ResNetモデルを提案する。
主な目的は、PyTorch、CUDA、Mixed-Precision Training、Learning Rate Schedulerの高速化実装を通じて、具体的なパフォーマンス改善を実現することである。
通常のトレーニングとCUDAアクセラレーションのトレーニングの間には実行ランタイムが大幅に改善されているが、さまざまなトレーニング最適化のモダリティの間には無視できる違いが現れる。
本研究は,大規模モデルのトレーニング実行時間を短縮する計算手法の最適化において,重要な進歩を示すものである。
さらに、複数のノードにまたがる勾配勾配勾配最適化の分散のためのMPI4Pyを用いた効果的な並列データ処理の可能性を探り、マルチプロセッシングを活用して、より大きなデータセットに対するデータ前処理を高速化する。
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