論文の概要: Addressing Domain Shift via Imbalance-Aware Domain Adaptation in Embryo Development Assessment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04958v1
- Date: Thu, 09 Jan 2025 04:20:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 14:00:28.786210
- Title: Addressing Domain Shift via Imbalance-Aware Domain Adaptation in Embryo Development Assessment
- Title(参考訳): 胚発生評価における不均衡を考慮したドメイン適応によるドメインシフトへの対処
- Authors: Lei Li, Xinglin Zhang, Jun Liang, Tao Chen,
- Abstract要約: IADA(Im Balance-Aware Domain Adaptation)は、3つの重要なコンポーネントを通じて両方の課題に取り組む新しいフレームワークです。
IADAはクラス間のバランスの取れたパフォーマンスを維持しながら、最大25.19%の精度を達成する。
これらの結果から,IADAの医療画像システム開発の可能性が示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.373736389065956
- License:
- Abstract: Deep learning models in medical imaging face dual challenges: domain shift, where models perform poorly when deployed in settings different from their training environment, and class imbalance, where certain disease conditions are naturally underrepresented. We present Imbalance-Aware Domain Adaptation (IADA), a novel framework that simultaneously tackles both challenges through three key components: (1) adaptive feature learning with class-specific attention mechanisms, (2) balanced domain alignment with dynamic weighting, and (3) adaptive threshold optimization. Our theoretical analysis establishes convergence guarantees and complexity bounds. Through extensive experiments on embryo development assessment across four imaging modalities, IADA demonstrates significant improvements over existing methods, achieving up to 25.19\% higher accuracy while maintaining balanced performance across classes. In challenging scenarios with low-quality imaging systems, IADA shows robust generalization with AUC improvements of up to 12.56\%. These results demonstrate IADA's potential for developing reliable and equitable medical imaging systems for diverse clinical settings. The code is made public available at \url{https://github.com/yinghemedical/imbalance-aware_domain_adaptation}
- Abstract(参考訳): 医療画像におけるディープラーニングモデルは、トレーニング環境とは異なる設定でデプロイされた場合のドメインシフトや、特定の疾患状態が自然に過小評価されているクラス不均衡という2つの課題に直面します。
IADA(Im Balance-Aware Domain Adaptation)は,(1)クラス固有の注意機構による適応的特徴学習,(2)動的重み付けによるバランス付きドメインアライメント,(3)適応的しきい値最適化の3つの主要なコンポーネントを通じて,両課題に同時に対処する新しいフレームワークである。
我々の理論解析は収束保証と複雑性境界を確立する。
4つの画像モダリティにわたる胚の発生評価に関する広範な実験を通じて、IADAは、クラス間のバランスの取れた性能を維持しながら、最大25.19\%の精度で、既存の方法よりも大幅に改善されていることを実証した。
低画質の撮像システムで難しいシナリオでは、IADAはAUCの最大12.56\%の改善による堅牢な一般化を示している。
これらの結果から,IADAの医療画像システム開発の可能性が示唆された。
コードは \url{https://github.com/yinghemedical/imbalance-aware_ domain_adaptation} で公開されている。
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