Transfer Learning With Intelligent Training Data Selection for Prediction of Alzheimer’s Disease
Notice bibliographique
Résumé
<p>Detection of Alzheimer's Disease (AD) from neuroimaging data such as MRI through machine learning has been a subject of intense research in recent years. Recent success of deep learning in computer vision has progressed such research further. However, common limitations with such algorithms are reliance on a large number of training images, and requirement of careful optimization of the architecture of deep networks. In this paper, we attempt solving these issues with transfer learning, where the state-of-the-art VGG architecture is initialized with pre-trained weights from large benchmark datasets consisting of natural images. The network is then fine-tuned with layer-wise tuning, where only a pre-defined group of layers are trained on MRI images. To shrink the training data size, we employ image entropy to select the most informative slices. Through experimentation on the ADNI dataset, we show that with training size of 10 to 20 times smaller than the other contemporary methods, we reach state-of-the-art performance in AD vs. NC, AD vs. MCI, and MCI vs. NC classification problems, with a 4% and a 7% increase in accuracy over the state-of-the-art for AD vs. MCI and MCI vs. NC, respectively. We also provide detailed analysis of the effect of the intelligent training data selection method, changing the training size, and changing the number of layers to be fine-tuned. Finally, we provide Class Activation Maps (CAM) that demonstrate how the proposed model focuses on discriminative image regions that are neuropathologically relevant, and can help the healthcare practitioner in interpreting the model's decision making process.</p>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».