A systematic comparison of generative models for medical images
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: This work aims for a systematic comparison of popular shape and appearance models. Here, two statistical and four deep-learning-based shape and appearance models are compared and evaluated in terms of their expressiveness described by their generalization ability and specificity as well as further properties like input data format, interpretability and latent space distribution and dimension. METHODS: Classical shape models and their locality-based extension are considered next to autoencoders, variational autoencoders, diffeomorphic autoencoders and generative adversarial networks. The approaches are evaluated in terms of generalization ability, specificity and likeness depending on the amount of training data. Furthermore, various latent space metrics are presented in order to capture further major characteristics of the models. RESULTS: The experimental setup showed that locality statistical shape models yield best results in terms of generalization ability for 2D and 3D shape modeling. However, the deep learning approaches show strongly improved specificity. In the case of simultaneous shape and appearance modeling, the neural networks are able to generate more realistic and diverse appearances. A major drawback of the deep-learning models is, however, their impaired interpretability and ambiguity of the latent space. CONCLUSIONS: It can be concluded that for applications not requiring particularly good specificity, shape modeling can be reliably established with locality-based statistical shape models, especially when it comes to 3D shapes. However, deep learning approaches are more worthwhile in terms of appearance modeling.
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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 | 0,004 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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; 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 ».