Reproducibility of neuroimaging analyses across operating systems
Notice bibliographique
Résumé
Neuroimaging pipelines are known to generate different results depending on the computing platform where they are compiled and executed. We quantify these differences for brain tissue classification, fMRI analysis, and cortical thickness (CT) extraction, using three of the main neuroimaging packages (FSL, Freesurfer and CIVET) and different versions of GNU/Linux. We also identify some causes of these differences using library and system call interception. We find that these packages use mathematical functions based on single-precision floating-point arithmetic whose implementations in operating systems continue to evolve. While these differences have little or no impact on simple analysis pipelines such as brain extraction and cortical tissue classification, their accumulation creates important differences in longer pipelines such as subcortical tissue classification, fMRI analysis, and cortical thickness extraction. With FSL, most Dice coefficients between subcortical classifications obtained on different operating systems remain above 0.9, but values as low as 0.59 are observed. Independent component analyses (ICA) of fMRI data differ between operating systems in one third of the tested subjects, due to differences in motion correction. With Freesurfer and CIVET, in some brain regions we find an effect of build or operating system on cortical thickness. A first step to correct these reproducibility issues would be to use more precise representations of floating-point numbers in the critical sections of the pipelines. The numerical stability of pipelines should also be reviewed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,027 | 0,142 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».