Statistical shape model of the spine fitting study: impact of clipping the latent representation
Notice bibliographique
Résumé
Statistical shape models (SSMs) represent the distribution of labeled points across a training set of shapes. The standard practice for SSMs based on principal component analysis (PCA) is to use clipping, thresholding the latent representation so that all shapes lie within 3 standard deviations of the mean. This practice precludes the representation of shapes that are not well represented by the training set, constraining the model to realistic solutions, but making it impossible to work with shapes at the edges of the statistical population. In this study, we investigate the impact of clipping in a PCA-based SSM and whether using L2 regularization is a good replacement for clipping in the context of the automatic 2D to 3D reconstruction of the spine. We first show that using L2 regularization is equivalent to using a probabilistic PCA with two error variables, accounting for the suppression of the least important principal components and for the fact that the training set cannot perfectly represent all shapes at test time. Secondly, we use two data sets of 1746 and 768 patients with adolescent idiopathic scoliosis to study the effect of regularization, for different regularization weights and with or without clipping, for removing landmark detection errors using a simulated noise or a reconstruction pipeline. In both sets of experiments, we show that regularization removes noise in a way similar to clipping without preventing the reconstruction of out-of-distribution shapes, leading to outputs closer to ground truth, demonstrating that using a regularized SSM should be preferred to clipping.
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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 | 0,008 | 0,041 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| 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 ».