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FireGNN: Neuro-Symbolic Graph Neural Networks with Trainable Fuzzy Rules for Interpretable Medical Image Classification

Created by
  • Haebom

作者

Prajit Sengupta, Islem Rekik

概要

FireGNNは、医療画像分類用に開発された解釈可能なグラフベースの学習フレームワークです。 FireGNNはトレーニング可能なファジールールをグラフニューラルネットワーク(GNN)に統合し、臨床的信頼性と利用率を高めます。このフレームワークは、ノード次数、クラスタ係数、ラベルマッチングなどの位相特性を学習可能なしきい値とシャープネスパラメータを使用して埋め込み、暗黙的な記号的推論を可能にします。さらに、位相学習の寄与を評価するために、同質性予測や類似性エントロピーなどの補助磁気マップ学習タスクを探索します。 FireGNNは、5つのMedMNISTベンチマークと合成データセットMorphoMNISTで強力なパフォーマンスを達成し、解釈可能なルールベースの説明を生成します。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
医療画像分類のための解釈可能なGNNフレームワークの開発。
GNNに訓練可能なファジィルールを組み込んで解釈可能性を向上
さまざまなベンチマークデータセットで高いパフォーマンスを実現。
位相特性を活用した新しい学習方法の提示
解釈可能なルールベースの記述の生成。
Limitations:
具体的なLimitationsは論文で直接言及されていません。 (例:特定のデータセットでのパフォーマンスの低下、複雑なモデル構造など)
モデルの一般化能力に関する追加研究の必要性
ファジィルールの解釈可能性の向上に関するさらなる研究が必要
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