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Enregistrement W3215649600 · doi:10.1101/2021.12.01.470730

Benchmarking Geometric Deep Learning for Cortical Segmentation and Neurodevelopmental Phenotype Prediction

2021· preprint· en· W3215649600 sur OpenAlexaff
Abdulah Fawaz, Logan Z. J. Williams, Amir Alansary, Cher Bass, Karthik Gopinath, Mariana da Silva, Simon Dahan, Chris Adamson, Bonnie Alexander, Deanne K. Thompson, Gareth Ball, Christian Desrosiers, Hervé Lombaert, Daniel Rueckert, A. David Edwards, Emma C. Robinson

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueNeonatal and fetal brain pathology
Établissements canadiensÉcole de Technologie Supérieure
Organismes subventionnairesNational Health and Medical Research CouncilEngineering and Physical Sciences Research CouncilMenzies Centre for Australian Studies, King's College London, University of LondonMedical Research CouncilMedical Research Council Centre for Neurodevelopmental DisordersEuropean CommissionKing's College LondonCommonwealth Scholarship CommissionNational Institute for Health and Care ResearchMaudsley CharityCentre For Medical Engineering, King’s College LondonBritish Heart FoundationWellcome Trust
Mots-clésDeep learningHuman Connectome ProjectArtificial intelligenceSegmentationBenchmarkingComputer scienceConvolutional neural networkMachine learningPattern recognition (psychology)NeuroscienceFunctional connectivityPsychology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract The emerging field of geometric deep learning extends the application of convolutional neural networks to irregular domains such as graphs, meshes and surfaces. Several recent studies have explored the potential for using these techniques to analyse and segment the cortical surface. However, there has been no comprehensive comparison of these approaches to one another, nor to existing Euclidean methods, to date. This paper benchmarks a collection of geometric and traditional deep learning models on phenotype prediction and segmentation of sphericalised neonatal cortical surface data, from the publicly available Developing Human Connectome Project (dHCP). Tasks include prediction of postmenstrual age at scan, gestational age at birth and segmentation of the cortical surface into anatomical regions defined by the M-CRIB-S atlas. Performance was assessed not only in terms of model precision, but also in terms of network dependence on image registration, and model interpretation via occlusion. Networks were trained both on sphericalised and anatomical cortical meshes. Findings suggest that the utility of geometric deep learning over traditional deep learning is highly task-specific, which has implications for the design of future deep learning models on the cortical surface. The code, and instructions for data access, are available from https://github.com/Abdulah-Fawaz/Benchmarking-Surface-DL .

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,884
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
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 Opus0,013
Tête enseignante GPT0,229
Écart entre enseignants0,215 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations23
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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