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Incertain mais utile : exploiter la variabilité du CNN pour augmenter les données

Created by
  • Haebom

Auteur

In es Gonzalez-Pepe, Vinuyan Sivakolunthu, Yohan Chatelain, Tristan Glatard

Contour

Cet article étudie l'instabilité numérique survenant lors de l'apprentissage de FastSurfer, un pipeline d'analyse d'imagerie cérébrale basé sur l'apprentissage profond (AP). Nous analysons la variabilité du processus d'apprentissage de FastSurfer à l'aide de perturbations contrôlées utilisant des perturbations en virgule flottante et des graines aléatoires, démontrant que l'AP est plus sensible à l'instabilité que les pipelines de neuroimagerie conventionnels. Cependant, l'ensemble généré par les perturbations présente des performances similaires au modèle de base sans perturbations, démontrant que cette variabilité peut être exploitée pour des applications ultérieures telles que l'analyse de régression de l'âge cérébral. Notre conclusion suggère que la variabilité du temps d'apprentissage n'est pas seulement un problème de reproductibilité, mais peut également être exploitée comme une ressource pour améliorer la robustesse et permettre de nouvelles applications.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous avons identifié les instabilités numériques qui se produisent pendant le processus de formation d'un pipeline d'analyse d'imagerie cérébrale basé sur l'apprentissage en profondeur et analysé leurs causes et leurs impacts.
Nous exploitons la variabilité du processus de formation pour créer des modèles d’ensemble, suggérant le potentiel d’amélioration des performances et le développement de nouvelles applications.
Nous présentons une étude de cas démontrant que la variabilité du processus de formation peut être exploitée comme stratégie d’augmentation des données.
Limitations:
ÉTant donné que cette analyse concerne un seul pipeline, FastSurfer, la généralisabilité à d’autres pipelines d’analyse d’imagerie cérébrale basés sur DL est limitée.
Analyse de régression de l'âge du cerveau Les résultats d'une seule application sont présentés, l'applicabilité à d'autres applications nécessite donc une étude plus approfondie.
Les types et les forces des perturbations utilisées dans l’analyse sont limités, des recherches supplémentaires sur d’autres types de perturbations sont donc nécessaires.
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