Issues in Melanoma Detection: Semisupervised Deep Learning Algorithm Development via a Combination of Human and Artificial Intelligence
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Automatic skin lesion recognition has shown to be effective in increasing access to reliable dermatology evaluation; however, most existing algorithms rely solely on images. Many diagnostic rules, including the 3-point checklist, are not considered by artificial intelligence algorithms, which comprise human knowledge and reflect the diagnosis process of human experts. OBJECTIVE: In this paper, we aimed to develop a semisupervised model that can not only integrate the dermoscopic features and scoring rule from the 3-point checklist but also automate the feature-annotation process. METHODS: We first trained the semisupervised model on a small, annotated data set with disease and dermoscopic feature labels and tried to improve the classification accuracy by integrating the 3-point checklist using ranking loss function. We then used a large, unlabeled data set with only disease label to learn from the trained algorithm to automatically classify skin lesions and features. RESULTS: After adding the 3-point checklist to our model, its performance for melanoma classification improved from a mean of 0.8867 (SD 0.0191) to 0.8943 (SD 0.0115) under 5-fold cross-validation. The trained semisupervised model can automatically detect 3 dermoscopic features from the 3-point checklist, with best performances of 0.80 (area under the curve [AUC] 0.8380), 0.89 (AUC 0.9036), and 0.76 (AUC 0.8444), in some cases outperforming human annotators. CONCLUSIONS: Our proposed semisupervised learning framework can help with the automatic diagnosis of skin disease based on its ability to detect dermoscopic features and automate the label-annotation process. The framework can also help combine semantic knowledge with a computer algorithm to arrive at a more accurate and more interpretable diagnostic result, which can be applied to broader use cases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».