論文の概要: DGG-XNet: A Hybrid Deep Learning Framework for Multi-Class Brain Disease Classification with Explainable AI
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14367v1
- Date: Tue, 17 Jun 2025 10:07:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.417564
- Title: DGG-XNet: A Hybrid Deep Learning Framework for Multi-Class Brain Disease Classification with Explainable AI
- Title(参考訳): DGG-XNet: 説明可能なAIを用いた多クラス脳疾患分類のためのハイブリッドディープラーニングフレームワーク
- Authors: Sumshun Nahar Eity, Mahin Montasir Afif, Tanisha Fairooz, Md. Mortuza Ahmmed, Md Saef Ullah Miah,
- Abstract要約: 本稿では,VGG16とDenseNet121を統合したハイブリッドディープラーニングモデルDGG-XNetを提案する。
DenseNet121は、高密度接続による機能再利用と効率的な勾配流を促進し、VGG16は強力な階層空間表現に寄与する。
DGG-XNetは91.33%の精度で、精度、リコール、F1スコアは全て91%を超えた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate diagnosis of brain disorders such as Alzheimer's disease and brain tumors remains a critical challenge in medical imaging. Conventional methods based on manual MRI analysis are often inefficient and error-prone. To address this, we propose DGG-XNet, a hybrid deep learning model integrating VGG16 and DenseNet121 to enhance feature extraction and classification. DenseNet121 promotes feature reuse and efficient gradient flow through dense connectivity, while VGG16 contributes strong hierarchical spatial representations. Their fusion enables robust multiclass classification of neurological conditions. Grad-CAM is applied to visualize salient regions, enhancing model transparency. Trained on a combined dataset from BraTS 2021 and Kaggle, DGG-XNet achieved a test accuracy of 91.33\%, with precision, recall, and F1-score all exceeding 91\%. These results highlight DGG-XNet's potential as an effective and interpretable tool for computer-aided diagnosis (CAD) of neurodegenerative and oncological brain disorders.
- Abstract(参考訳): アルツハイマー病や脳腫瘍などの脳疾患の正確な診断は、医用画像撮影において重要な課題である。
手動MRI解析に基づく従来の手法は、しばしば非効率でエラーを起こしやすい。
そこで本研究では,VGG16とDenseNet121を統合したハイブリッドディープラーニングモデルDGG-XNetを提案する。
DenseNet121は、高密度接続による機能再利用と効率的な勾配流を促進し、VGG16は強力な階層空間表現に寄与する。
融合により、神経学的条件の堅牢な多クラス分類が可能となる。
Grad-CAMは、正常な領域を視覚化し、モデルの透明性を高める。
BraTS 2021とKaggleのデータセットで訓練され、DGG-XNetは91.33\%の精度で、精度、リコール、F1スコアは全て91\%を超えた。
これらの結果は、神経変性および腫瘍性脳疾患のコンピュータ支援診断(CAD)に有効なツールとしてDGG-XNetの可能性を浮き彫りにした。
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