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Enregistrement W2972185346 · doi:10.59275/j.melba.2023-5g54

Deep Weakly-Supervised Learning Methods for Classification and Localization in Histology Images: A Survey

2023· article· en· W2972185346 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueThe Journal of Machine Learning for Biomedical Imaging · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAI in cancer detection
Établissements canadiensÉcole de Technologie SupérieureMcGill University Health Centre
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health ResearchAlliance de recherche numérique du Canada
Mots-clésArtificial intelligenceComputer sciencePoolingDeep learningPattern recognition (psychology)PixelClassifier (UML)Grading (engineering)Computer visionMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Using state-of-the-art deep learning (DL) models to diagnose cancer from histology data presents several challenges related to the nature and availability of labeled histology images, including image size, stain variations, and label ambiguity. In addition, cancer grading and the localization of regions of interest (ROIs) in such images normally rely on both image- and pixel-level labels, with the latter requiring a costly annotation process. Deep weakly-supervised object localization (WSOL) methods provide different strategies for low-cost training of DL models. Given only image-class annotations, these methods can be trained to simultaneously classify an image, and yield class activation maps (CAMs) for ROI localization. This paper provides a review of deep WSOL methods to identify and locate diseases in histology images, without the need for pixel-level annotations. We propose a taxonomy in which these methods are divided into bottom-up and top-down methods according to the information flow in models. Although the latter have seen only limited progress, recent bottom-up methods are currently driving a lot of progress with the use of deep WSOL methods. Early works focused on designing different spatial pooling functions. However, those methods quickly peaked in term of localization accuracy and revealed a major limitation, namely, – the under-activation of CAMs, which leads to high false negative localization. Subsequent works aimed to alleviate this shortcoming and recover the complete object from the background, using different techniques such as perturbation, self-attention, shallow features, pseudo-annotation, and task decoupling.<br>In the present paper, representative deep WSOL methods from our taxonomy are also evaluated and compared in terms of classification and localization accuracy using two challenging public histology datasets – one for colon cancer (GlaS), and a second, for breast cancer (CAMELYON16). Overall, the results indicate poor localization performance, particularly for generic methods that were initially designed to process natural images. Methods designed to address the challenges posed by histology data often use priors such as ROI size, or additional pixel-wise supervision estimated from a pre-trained classifier, allowing them to achieve better results. However, all the methods suffer from high false positive/negative localization. Classification performance is mainly affected by the model selection process, which uses either the classification or the localization metric. Finally, four key challenges are identified in the application of deep WSOL methods in histology, namely, – under-/over-activation of CAMs, sensitivity to thresholding, and model selection – and research avenues are provided to mitigate them. Our code is publicly available at <a href='https://github.com/jeromerony/survey_wsl_histology'>https://github.com/jeromerony/survey_wsl_histology</a>

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,011
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,959
Score d'incertitude au seuil0,451

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0110,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,036
Tête enseignante GPT0,361
Écart entre enseignants0,326 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle