論文の概要: A Hybrid Approach for COVID-19 Detection: Combining Wasserstein GAN with Transfer Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.06397v2
• Date: Mon, 18 Nov 2024 10:53:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-19 14:27:36.985415
• Title: A Hybrid Approach for COVID-19 Detection: Combining Wasserstein GAN with Transfer Learning
• Title（参考訳）: 新型ウイルス検出のためのハイブリッドアプローチ:ワッサースタインGANとトランスファーラーニングを組み合わせて
• Authors: Sumera Rounaq, Shahid Munir Shah, Mahmoud Aljawarneh,
• Abstract要約: 我々は、後にディープラーニングモデルに入力された画像を合成して、COVID-19、ノーマル、ウイルス肺炎の画像の分類を行うGANベースのアプローチを提案する。 この拡張データセットを使用して、VGG-16、ResNet-50、GoogLeNet、MNASTの4つの提案されたディープラーニングモデルをトレーニングする。 VGG-16は4つの計画の中で99.17%の精度を達成した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: COVID-19 is extremely contagious and its rapid growth has drawn attention towards its early diagnosis. Early diagnosis of COVID-19 enables healthcare professionals and government authorities to break the chain of transition and flatten the epidemic curve. With the number of cases accelerating across the developed world, COVID-19 induced Viral Pneumonia cases is a big challenge. Overlapping of COVID-19 cases with Viral Pneumonia and other lung infections with limited dataset and long training hours is a serious problem to cater. Limited amount of data often results in over-fitting models and due to this reason, model does not predict generalized results. To fill this gap, we proposed GAN-based approach to synthesize images which later fed into the deep learning models to classify images of COVID-19, Normal, and Viral Pneumonia. Specifically, customized Wasserstein GAN is proposed to generate 19% more Chest X-ray images as compare to the real images. This expanded dataset is then used to train four proposed deep learning models: VGG-16, ResNet-50, GoogLeNet and MNAST. The result showed that expanded dataset utilized deep learning models to deliver high classification accuracies. In particular, VGG-16 achieved highest accuracy of 99.17% among all four proposed schemes. Rest of the models like ResNet-50, GoogLeNet and MNAST delivered 93.9%, 94.49% and 97.75% testing accuracies respectively. Later, the efficiency of these models is compared with the state of art models on the basis of accuracy. Further, our proposed models can be applied to address the issue of scant datasets for any problem of image analysis.
• Abstract（参考訳）: 新型コロナウイルスは極めて感染性が高く、早期診断に注目が集まっている。 新型コロナウイルスの早期診断により、医療専門家や政府機関は、移行の連鎖を破り、流行曲線をフラットにすることが可能になる。 先進国で感染者が急増する中で、新型コロナウイルス(COVID-19)によるウイルス肺炎は大きな課題だ。 新型コロナウイルス(COVID-19)のウイルス性肺炎などの肺感染症が重なり、データセットが限られ、訓練時間が長くなることが深刻な問題となっている。 限られた量のデータはしばしば過度に適合するモデルとなり、そのため、モデルは一般化された結果を予測しない。 このギャップを埋めるために、私たちは、後に深層学習モデルに入力された画像を合成して、COVID-19、ノーマル、ウイルス肺炎の画像の分類を行うGANベースのアプローチを提案した。 具体的には、独自のWasserstein GANが提案され、実際の画像と比較して19%のChest X線画像を生成する。 この拡張データセットを使用して、VGG-16、ResNet-50、GoogLeNet、MNASTの4つの提案されたディープラーニングモデルをトレーニングする。 その結果,拡張データセットはディープラーニングモデルを用いて高い分類精度を実現することがわかった。 特にVGG-16は4つの計画の中で99.17%の精度を達成した。 ResNet-50、GoogLeNet、MNASTといった他のモデルはそれぞれ93.9%、94.49%、97.75%のテストアキュラシーを納入した。 後に、これらのモデルの効率を精度に基づいて、アートモデルの状態と比較する。 さらに、画像解析のあらゆる問題に対して、スキャンデータセットの問題に対処するために、提案したモデルを適用することができる。

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