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Can Large Language Models Challenge CNNs in Medical Image Analysis?

Created by
  • Haebom

저자

Shibbir Ahmed, Shahnewaz Karim Sakib, Anindya Bijoy Das

개요

본 연구는 의료 진단 이미지의 정확한 분류를 위해 설계된 다중 모달 AI 프레임워크를 제시한다. 공개적으로 이용 가능한 데이터셋을 사용하여, 제안된 시스템은 합성곱 신경망(CNN)과 다양한 대규모 언어 모델(LLM)의 강점을 비교한다. 이 심층적인 비교 분석은 진단 성능, 실행 효율성 및 환경적 영향의 주요 차이점을 강조한다. 모델 평가는 정확도, F1 점수, 평균 실행 시간, 평균 에너지 소비 및 추정된 $CO_2$ 배출량을 기반으로 했다. 연구 결과는 CNN 기반 모델이 이미지와 상황 정보를 모두 통합하는 다양한 다중 모달 기법보다 성능이 뛰어날 수 있지만, LLM에 추가 필터링을 적용하면 성능이 크게 향상될 수 있음을 나타낸다. 이러한 결과는 다중 모달 AI 시스템이 임상 환경에서 의료 진단의 신뢰성, 효율성 및 확장성을 향상시키는 데 혁신적인 잠재력을 가지고 있음을 강조한다.

시사점, 한계점

시사점:
CNN 기반 모델과 LLM 기반 모델의 장단점을 비교 분석하여 의료 진단 이미지 분류에 최적의 모델 선택에 대한 통찰력을 제공한다.
LLM에 추가 필터링을 적용하여 성능을 크게 향상시킬 수 있는 가능성을 제시한다.
다중 모달 AI 시스템을 활용한 의료 진단의 신뢰성, 효율성 및 확장성 향상 가능성을 보여준다.
에너지 소비 및 $CO_2$ 배출량을 고려하여 환경적 영향까지 평가함으로써 지속 가능한 AI 개발에 기여한다.
한계점:
사용된 데이터셋이 공개적으로 이용 가능한 데이터셋에 국한되어 일반화 가능성에 대한 검토가 필요하다.
다양한 의료 이미지 유형과 질병에 대한 일반화 성능이 제한적일 수 있다.
추가 필터링 기법의 구체적인 내용과 최적화 전략에 대한 자세한 설명이 부족하다.
실제 임상 환경에서의 적용 가능성 및 효과에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
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