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Contrastive Integrated Gradients: A Feature Attribution-Based Method for Explaining Whole Slide Image Classification

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저자

Anh Mai Vu, Tuan L. Vo, Ngoc Lam Quang Bui, Nam Nguyen Le Binh, Akash Awasthi, Huy Quoc Vo, Thanh-Huy Nguyen, Zhu Han, Chandra Mohan, Hien Van Nguyen

개요

본 논문은 전 슬라이드 이미지(WSI) 분석에서 모델의 예측을 이해하여 AI 보조 진단에 대한 신뢰를 구축하는 데 필수적인 해석 가능성에 대해 다룹니다. 특히, 고해상도 특성으로 인해 WSI에 직접 적용하기 어려운 통합 그래디언트(IG) 및 관련 속성 부여 방법의 한계를 극복하기 위해, logit 공간에서 대비 그래디언트를 계산하여 해석 가능성을 향상시키는 새로운 속성 부여 방법인 대비 통합 그래디언트(CIG)를 소개합니다. CIG는 클래스 구별 영역을 강조하고, 통합 속성 부여의 공리를 충족하며, 예측 정보 및 모델 신뢰도의 진화를 측정하는 두 가지 속성 품질 메트릭(MIL-AIC 및 MIL-SIC)을 제안합니다. CAMELYON16, TCGA-RCC, TCGA-Lung의 세 가지 데이터 세트에 대한 실험 결과는 CIG가 정량적 및 정성적으로 더 유용한 속성을 생성함을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
CIG는 클래스 구별 영역을 강조하여 종양과 비종양 영역을 더 명확하게 구분합니다.
CIG는 통합 속성 부여의 공리를 충족하여 일관성과 이론적 건전성을 보장합니다.
MIL-AIC 및 MIL-SIC는 약한 감독 하에서 예측 정보 및 모델 신뢰도의 변화를 측정하는 데 유용합니다.
CIG는 시각화를 통해 실제 종양 영역과 밀접하게 일치하는 결과를 보여줍니다.
한계점:
논문에서 구체적인 한계점은 명시되지 않았습니다.
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