論文の概要: Repurposing Foundation Model for Generalizable Medical Time Series Classification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.03794v1
• Date: Thu, 3 Oct 2024 23:50:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-02 16:20:48.018526
• Title: Repurposing Foundation Model for Generalizable Medical Time Series Classification
• Title（参考訳）: 汎用医療時系列分類のための再生基盤モデル
• Authors: Nan Huang, Haishuai Wang, Zihuai He, Marinka Zitnik, Xiang Zhang,
• Abstract要約: FORMEDは、事前訓練されたバックボーンを利用する基礎分類モデルである。 チャネルの数、サンプルの長さ、医療タスクに関係なく、見当たらないMedTSデータセットにシームレスに適応できる。 本結果は,多種多様なMedTS分類タスクに対して,多種多様かつスケーラブルなモデルとして構成され,将来のMedTS解析研究の基盤モデルとして位置づけられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.21546283978257
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Medical time series (MedTS) classification is critical for a wide range of healthcare applications such as Alzheimer's Disease diagnosis. However, its real-world deployment is severely challenged by poor generalizability due to inter- and intra-dataset heterogeneity in MedTS, including variations in channel configurations, time series lengths, and diagnostic tasks. Here, we propose FORMED, a foundation classification model that leverages a pre-trained backbone and tackles these challenges through re-purposing. FORMED integrates the general representation learning enabled by the backbone foundation model and the medical domain knowledge gained on a curated cohort of MedTS datasets. FORMED can adapt seamlessly to unseen MedTS datasets, regardless of the number of channels, sample lengths, or medical tasks. Experimental results show that, without any task-specific adaptation, the repurposed FORMED achieves performance that is competitive with, and often superior to, 11 baseline models trained specifically for each dataset. Furthermore, FORMED can effectively adapt to entirely new, unseen datasets, with lightweight parameter updates, consistently outperforming baselines. Our results highlight FORMED as a versatile and scalable model for a wide range of MedTS classification tasks, positioning it as a strong foundation model for future research in MedTS analysis.
• Abstract（参考訳）: 医学時系列分類(MedTS)は、アルツハイマー病の診断など幅広い医療応用において重要である。 しかし、実世界の展開は、チャネル構成のバリエーション、時系列の長さ、診断タスクなど、MedTSにおけるデータ間およびデータ間不均一性により、一般化性に欠ける。 本稿では,事前学習したバックボーンを活用する基盤分類モデルであるFORMEDを提案する。 FORMEDは、バックボーン基盤モデルによって実現された汎用的な表現学習と、MedTSデータセットのキュレートされたコホートで得られた医療領域の知識を統合する。 FORMEDは、チャネルの数、サンプルの長さ、医療タスクに関係なく、目に見えないMedTSデータセットにシームレスに適応することができる。 実験の結果、タスク固有の適応がなければ、再利用されたFORMEDは、各データセットに特化して訓練された11のベースラインモデルと競合し、しばしば優れているパフォーマンスを達成する。 さらに、FORMEDは、完全に新しい、目に見えないデータセットに効果的に適応でき、軽量なパラメータ更新により、ベースラインを一貫して上回る。 本結果は,多種多様なMedTS分類タスクに対して,多種多様かつスケーラブルなモデルとして構成され,将来のMedTS解析研究の基盤モデルとして位置づけられる。

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