Sample-Size Determination Methodologies for Machine Learning in Medical Imaging Research: A Systematic Review
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The required training sample size for a particular machine learning (ML) model applied to medical imaging data is often unknown. The purpose of this study was to provide a descriptive review of current sample-size determination methodologies in ML applied to medical imaging and to propose recommendations for future work in the field. METHODS: We conducted a systematic literature search of articles using Medline and Embase with keywords including "machine learning," "image," and "sample size." The search included articles published between 1946 and 2018. Data regarding the ML task, sample size, and train-test pipeline were collected. RESULTS: A total of 167 articles were identified, of which 22 were included for qualitative analysis. There were only 4 studies that discussed sample-size determination methodologies, and 18 that tested the effect of sample size on model performance as part of an exploratory analysis. The observed methods could be categorized as pre hoc model-based approaches, which relied on features of the algorithm, or post hoc curve-fitting approaches requiring empirical testing to model and extrapolate algorithm performance as a function of sample size. Between studies, we observed great variability in performance testing procedures used for curve-fitting, model assessment methods, and reporting of confidence in sample sizes. CONCLUSIONS: Our study highlights the scarcity of research in training set size determination methodologies applied to ML in medical imaging, emphasizes the need to standardize current reporting practices, and guides future work in development and streamlining of pre hoc and post hoc sample size approaches.
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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 | 0,237 | 0,627 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,009 | 0,011 |
| Bibliométrie | 0,016 | 0,012 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,005 |
| Communication savante | 0,008 | 0,009 |
| Science ouverte | 0,006 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
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; l’étiquette directe de Gemma et le classifieur distillé Codex s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».