論文の概要: General vs Domain-Specific CNNs: Understanding Pretraining Effects on Brain MRI Tumor Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.18326v1
- Date: Sun, 23 Nov 2025 07:31:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-25 18:34:24.777666
- Title: General vs Domain-Specific CNNs: Understanding Pretraining Effects on Brain MRI Tumor Classification
- Title(参考訳): 一般対ドメイン特異的CNN:脳MRI腫瘍分類における事前訓練効果の理解
- Authors: Helia Abedini, Saba Rahimi, Reza Vaziri,
- Abstract要約: 深部畳み込みニューラルネットワーク(CNN)は、医用画像処理タスクにおいて強力な性能を示している。
小さなデータセットしか利用できない場合、事前訓練されたモデルのどのタイプが優れているかは不明だ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5907996850796289
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Brain tumor detection from MRI scans plays a crucial role in early diagnosis and treatment planning. Deep convolutional neural networks (CNNs) have demonstrated strong performance in medical imaging tasks, particularly when pretrained on large datasets. However, it remains unclear which type of pretrained model performs better when only a small dataset is available: those trained on domain-specific medical data or those pretrained on large general datasets. In this study, we systematically evaluate three pretrained CNN architectures for brain tumor classification: RadImageNet DenseNet121 with medical-domain pretraining, EfficientNetV2S, and ConvNeXt-Tiny, which are modern general-purpose CNNs. All models were trained and fine-tuned under identical conditions using a limited-size brain MRI dataset to ensure a fair comparison. Our results reveal that ConvNeXt-Tiny achieved the highest accuracy, followed by EfficientNetV2S, while RadImageNet DenseNet121, despite being pretrained on domain-specific medical data, exhibited poor generalization with lower accuracy and higher loss. These findings suggest that domain-specific pretraining may not generalize well under small-data conditions. In contrast, modern, deeper general-purpose CNNs pretrained on large-scale datasets can offer superior transfer learning performance in specialized medical imaging tasks.
- Abstract(参考訳): MRIスキャンによる脳腫瘍の検出は早期診断と治療計画において重要な役割を担っている。
ディープ畳み込みニューラルネットワーク(Deep Convolutional Neural Network, CNN)は、特に大規模なデータセットで事前トレーニングされた場合、医療画像タスクにおいて強力なパフォーマンスを示す。
しかし、ドメイン固有の医療データや、大規模な一般データセットで事前訓練されたデータなど、小さなデータセットしか利用できない場合、どのような事前訓練モデルが優れているかは、まだ不明である。
本研究では,最新の汎用CNNであるRadImageNet DenseNet121,EfficientNetV2S,ConvNeXt-Tinyの3つの事前トレーニング済みCNNアーキテクチャを体系的に評価した。
すべてのモデルは、公正な比較を確保するために、限定サイズの脳MRIデータセットを使用して、同じ条件下で訓練され、微調整された。
その結果,ConvNeXt-Tinyは高い精度を達成し,RadImageNet DenseNet121はドメイン固有の医療データで事前訓練されたものの,低い精度と高い損失で一般化が得られなかった。
これらの結果から,小データ条件下では,ドメイン固有の事前訓練がうまく一般化しない可能性が示唆された。
対照的に、大規模データセットで事前訓練された現代的でより深い汎用CNNは、特殊な医用画像処理タスクにおいて、より優れた転送学習性能を提供することができる。
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