Evolutionary Computation in Action: Hyperdimensional Deep Embedding Spaces of Gigapixel Pathology Images
Notice bibliographique
Résumé
One of the main obstacles of adopting digital pathology is the challenge of efficient processing of hyperdimensional digitized biopsy samples, called whole slide images (WSIs). Exploiting deep learning and introducing compact WSI representations are urgently needed to accelerate image analysis and facilitate the visualization and interpretability of pathology results in a postpandemic world. In this article, we introduce a new evolutionary approach for WSI representation based on large-scale multiobjective optimization (LSMOP) of deep embeddings. We start with patch-based sampling to feed KimiaNet, a histopathology-specialized deep network, and to extract a multitude of feature vectors. Coarse multiobjective feature selection uses the reduced search space strategy guided by the classification accuracy and the number of features. In the second stage, the frequent features histogram (FFH), a novel WSI representation, is constructed by multiple runs of coarse LSMOP. Fine evolutionary feature selection is then applied to find a compact (short-length) feature vector based on the FFH and contributes to a more robust deep-learning approach to digital pathology supported by the stochastic power of evolutionary algorithms. We validate the proposed schemes using The Cancer Genome Atlas (TCGA) images in terms of WSI representation, classification accuracy, and feature quality. Furthermore, a novel decision space for multicriteria decision making in the LSMOP field is introduced. Finally, a patch-level visualization approach is proposed to increase the interpretability of deep features. The proposed evolutionary algorithm finds a very compact feature vector to represent a WSI (almost 14000 times smaller than the original feature vectors) with 8% higher accuracy compared to the codes provided by the state-of-the-art methods
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».