論文の概要: MeDeT: Medical Device Digital Twins Creation with Few-shot Meta-learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.03585v2
- Date: Wed, 04 Dec 2024 12:37:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-05 15:05:39.493106
- Title: MeDeT: Medical Device Digital Twins Creation with Few-shot Meta-learning
- Title(参考訳): MeDeT:少人数のメタラーニングによる医療機器デジタルツインズ作成
- Authors: Hassan Sartaj, Shaukat Ali, Julie Marie Gjøby,
- Abstract要約: 本稿では,医療機器のデジタルツイン(DT)を生成し,進化するデバイスにDTを適用するメタラーニングに基づくアプローチを提案する。
我々は、現実世界の医療用IoTアプリケーションと統合された5つの広く使われている医療機器を用いて、OsloCityのコンテキストでMeDeTを評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.229371159969159
- License:
- Abstract: Testing healthcare Internet of Things (IoT) applications at system and integration levels necessitates integrating numerous medical devices of various types. Challenges of incorporating medical devices are: (i) their continuous evolution, making it infeasible to include all device variants, and (ii) rigorous testing at scale requires multiple devices and their variants, which is time-intensive, costly, and impractical. Our collaborator, Oslo City's health department, faced these challenges in developing automated test infrastructure, which our research aims to address. In this context, we propose a meta-learning-based approach (MeDeT) to generate digital twins (DTs) of medical devices and adapt DTs to evolving devices. We evaluate MeDeT in OsloCity's context using five widely-used medical devices integrated with a real-world healthcare IoT application. Our evaluation assesses MeDeT's ability to generate and adapt DTs across various devices and versions using different few-shot methods, the fidelity of these DTs, the scalability of operating 1000 DTs concurrently, and the associated time costs. Results show that MeDeT can generate DTs with over 96% fidelity, adapt DTs to different devices and newer versions with reduced time cost (around one minute), and operate 1000 DTs in a scalable manner while maintaining the fidelity level, thus serving in place of physical devices for testing.
- Abstract(参考訳): システムと統合レベルにおける医療用IoT(Internet of Things)アプリケーションをテストするには、さまざまなタイプの医療機器を統合する必要がある。
医療機器の導入の課題
(i)その連続的な進化により、すべての装置の変種を含ませることが不可能となり、
(ii) 大規模な厳密なテストには複数のデバイスとそのバリエーションが必要で、それは時間集約的でコストがかかり、実用的ではない。
私たちの共同研究者であるOslo City’s Health Departmentは、自動テストインフラストラクチャの開発において、これらの課題に直面しました。
本稿では,医療機器のディジタルツイン(DT)を生成し,進化するデバイスにDTを適用するメタラーニングベースアプローチ(MeDeT)を提案する。
我々は、現実世界の医療用IoTアプリケーションと統合された5つの広く使われている医療機器を用いて、OsloCityのコンテキストでMeDeTを評価する。
評価では,様々なデバイスやバージョンにまたがるDTの生成と適応を行うMeDeTの能力,これらのDTの忠実度,1000個のDTの同時動作のスケーラビリティ,関連する時間的コストを評価した。
その結果、MeDeTは96%以上の忠実度でDTを生成し、異なるデバイスや新しいバージョンにDTを適応させ、時間コスト(約1分)を削減し、忠実度レベルを維持しながらスケーラブルな1000のDTを運用でき、テスト用の物理デバイスの代わりに機能することがわかった。
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