Uncertainty Estimation in Medical Image Classification: Systematic Review
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Deep neural networks are showing impressive results in different medical image classification tasks. However, for real-world applications, there is a need to estimate the network's uncertainty together with its prediction. OBJECTIVE: In this review, we investigate in what form uncertainty estimation has been applied to the task of medical image classification. We also investigate which metrics are used to describe the effectiveness of the applied uncertainty estimation. METHODS: Google Scholar, PubMed, IEEE Xplore, and ScienceDirect were screened for peer-reviewed studies, published between 2016 and 2021, that deal with uncertainty estimation in medical image classification. The search terms "uncertainty," "uncertainty estimation," "network calibration," and "out-of-distribution detection" were used in combination with the terms "medical images," "medical image analysis," and "medical image classification." RESULTS: A total of 22 papers were chosen for detailed analysis through the systematic review process. This paper provides a table for a systematic comparison of the included works with respect to the applied method for estimating the uncertainty. CONCLUSIONS: The applied methods for estimating uncertainties are diverse, but the sampling-based methods Monte-Carlo Dropout and Deep Ensembles are used most frequently. We concluded that future works can investigate the benefits of uncertainty estimation in collaborative settings of artificial intelligence systems and human experts. INTERNATIONAL REGISTERED REPORT IDENTIFIER (IRRID): RR2-10.2196/11936.
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 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 | 0,012 | 0,072 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,004 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,009 | 0,006 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».