Daily Arxiv

Cette page résume et organise les publications en intelligence artificielle du monde entier.
Les contenus sont synthétisés grâce à Google Gemini et le service est proposé à but non lucratif.
Les droits d'auteur des articles appartiennent à leurs auteurs ou institutions respectives ; en cas de partage, il suffit d'en mentionner la source.

ProtoECGNet : Apprentissage profond interprétable basé sur des cas pour la classification d'ECG multi-étiquettes avec apprentissage contrastif

작성자
  • Haebom

Auteur

Sahil Sethi, David Chen, Thomas Statchen, Michael C. Burkhart, Nipun Bhandari, Bashar Ramadan, Brett Beaulieu-Jones

Contour

Cet article présente ProtoECGNet, un modèle d'apprentissage profond multi-étiquettes interprétable pour la classification des électrocardiogrammes (ECG). ProtoECGNet utilise une architecture multi-branches structurée qui reflète les flux de travail d'interprétation clinique. Il effectue la classification du rythme à l'aide d'un CNN 1D et de prototypes globaux, l'inférence morphologique à l'aide d'un CNN 2D et de prototypes localisés dans le temps, et la classification des anomalies diffusives à l'aide d'un CNN 2D et de prototypes globaux. Chaque branche est entraînée avec une fonction de perte de prototype conçue pour l'apprentissage multi-étiquettes et intègre une nouvelle perte de contraste qui favorise le clustering, la séparabilité, la diversité et la séparation appropriée entre les prototypes de classes non apparentées. Nous évaluons ProtoECGNet sur 71 étiquettes diagnostiques issues du jeu de données PTB-XL, démontrant des performances compétitives par rapport aux modèles boîte noire de pointe et fournissant des explications structurées et basées sur des cas. L'examen des prototypes par les cliniciens a confirmé leur représentativité et leur clarté. ProtoECGNet démontre que l'apprentissage par prototype peut s'adapter efficacement à une classification complexe de séries chronologiques multi-étiquettes, offrant ainsi une voie pratique vers des modèles d'apprentissage en profondeur transparents et fiables pour l'aide à la décision clinique.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous présentons un modèle d’apprentissage profond interprétable et fiable pour la classification des électrocardiogrammes.
Nous démontrons que l’apprentissage basé sur des prototypes peut être appliqué efficacement à la classification de séries chronologiques multi-étiquettes complexes.
Fournit des explications structurées et basées sur des cas qui sont faciles à comprendre pour les cliniciens.
Atteignez des performances compétitives avec des modèles de boîte noire de pointe.
Limitations:
Dans cet article, nous avons évalué uniquement l’ensemble de données PTB-XL, des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour évaluer les performances de généralisation sur d’autres ensembles de données.
L'évaluation de la qualité des prototypes repose sur l'appréciation subjective des cliniciens. Des méthodes d'évaluation plus objectives pourraient être nécessaires.
En raison de la complexité du modèle, il peut être coûteux en termes de calcul pour les applications en temps réel.
👍