論文の概要: DCL-SE: Dynamic Curriculum Learning for Spatiotemporal Encoding of Brain Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.15151v1
- Date: Wed, 19 Nov 2025 06:10:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-20 15:51:28.655532
- Title: DCL-SE: Dynamic Curriculum Learning for Spatiotemporal Encoding of Brain Imaging
- Title(参考訳): DCL-SE:脳画像の時空間符号化のための動的カリキュラム学習
- Authors: Meihua Zhou, Xinyu Tong, Jiarui Zhao, Min Cheng, Li Yang, Lei Tian, Nan Wan,
- Abstract要約: 時間近似(DaSE)のための動的カリキュラム学習を導入する
ランクプール符号化を利用して、3次元の脳データを情報に富んだ2次元の動的表現に符号化する。
我々は、動的グループによって指導されたカリキュラム学習戦略を用いてデコーダを訓練する。
DaSEは、精度、予測、解釈可能性において既存の手法を一貫して上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.252889721110503
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-dimensional neuroimaging analyses for clinical diagnosis are often constrained by compromises in spatiotemporal fidelity and by the limited adaptability of large-scale, general-purpose models. To address these challenges, we introduce Dynamic Curriculum Learning for Spatiotemporal Encoding (DCL-SE), an end-to-end framework centered on data-driven spatiotemporal encoding (DaSE). We leverage Approximate Rank Pooling (ARP) to efficiently encode three-dimensional volumetric brain data into information-rich, two-dimensional dynamic representations, and then employ a dynamic curriculum learning strategy, guided by a Dynamic Group Mechanism (DGM), to progressively train the decoder, refining feature extraction from global anatomical structures to fine pathological details. Evaluated across six publicly available datasets, including Alzheimer's disease and brain tumor classification, cerebral artery segmentation, and brain age prediction, DCL-SE consistently outperforms existing methods in accuracy, robustness, and interpretability. These findings underscore the critical importance of compact, task-specific architectures in the era of large-scale pretrained networks.
- Abstract(参考訳): 臨床診断のための高次元神経画像解析は、時空間忠実度の妥協や大規模汎用モデルの適応性の制限によってしばしば制限される。
これらの課題に対処するために,データ駆動時空間符号化(DaSE)を中心としたエンドツーエンドフレームワークであるDCL-SE(Dynamic Curriculum Learning for Spatiotemporal Encoding)を導入する。
本研究では,3次元の脳データを情報豊かで2次元のダイナミックな表現に効率的にエンコードし,動的グループ機構(DGM)によって誘導される動的カリキュラム学習戦略を用いてデコーダを段階的に訓練し,グローバルな解剖学的構造から特徴抽出を微細な病理学的詳細まで精査する。
アルツハイマー病や脳腫瘍の分類、大脳動脈のセグメンテーション、脳年齢予測を含む6つの公開データセットで評価され、DCL-SEは精度、堅牢性、解釈可能性において既存の手法を一貫して上回っている。
これらの知見は、大規模事前訓練ネットワークの時代における、コンパクトでタスク固有のアーキテクチャの重要性を浮き彫りにしている。
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