Brain Tumor Detection Based on Features Extracted and Classified Using a Low-Complexity Neural Network
Notice bibliographique
Résumé
Brain tumor detection or brain tumor classification is one of the most challenging problems in modern medicine, where patients suffering from benign or malignant brain tumors are usually characterized by low life expectancy making the necessity of a punctual and accurate diagnosis mandatory. However, even today, this kind of diagnosis is based on manual classification of magnetic resonance imaging (MRI), culminating in inaccurate conclusions especially when they derive from inexperienced doctors. Hence, trusted, automatic classification schemes are essential for the reduction of humans’ death rate due to this major chronic disease. In this article, we propose an automatic classification tool, using a computationally economic convolutional neural network (CNN), for the purposes of a binary problem concerning MRI images depicting the existence or the absence of brain tumors. The proposed model is based on a dataset containing real MRI images of both classes with nearly perfect validation-testing accuracy and low computational complexity, resulting a very fast and reliable training-validation process. During our analysis we compare the diagnostic capacity of three alternative loss functions, validating the appropriateness of cross entropy function, while underlining the capability of an alternative loss function named Jensen-Shannon divergence since our model accomplished nearly excellent testing accuracy, as with cross-entropy. The multiple validation tests applied, enhancing the robustness of the produced results, render this low-complexity CNN structure as an ideal and trustworthy medical aid for the classification of small datasets.
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».