U-MSAA-Net: A Multiscale Additive Attention-Based Network for Pixel-Level Identification of Finfish and Krill in Echograms
Notice bibliographique
Résumé
This paper addresses the detection of finfish and krill in echograms. Finfish, in particular Pacific hake, are used both as human food and fish meal. Krill, harvested for aquaculture and aquariums, are a primary food source for finfish, including hake. Thus, spatial distributions of hake follow that of krill. Stock assessments need an accurate differentiation of krill from finfish (hake) in acoustic echograms. This paper proposes a semantic segmentation paradigm for the pixel-level classification of multi-frequency information to detect co-occurring finfish and krill. This paradigm is highly relevant for identifying cloud-like, diffuse krill aggregations that are intertwined with small, often sparse and sometimes dense schools of finfish. We propose U-MSAA-Net, a deep learning U-Net-like framework with novel multi-scale additive attention (MSAA) modules. MSAA modules allow us to leverage all contextual and local information from feature maps available at any given level of the decoding phase of the network, yielding an efficient suppression of the feature responses from regions with lesser semantic value. Experimental results on a new finfish and krill data set spanning across nine months of acoustic data and covering various situations show that U-MSAA-Net outperforms both traditional, texture-based machine learning methods, and deep learning methods based on state-of-the-art semantic segmentation networks. Additional experiments on a data set containing schools of herring and salmon confirm the versatility of U-MSAA-Net and its superiority in terms of accuracy and ability to detect schools of varying sizes. U-MSAA-Net is the first step in creating a comprehensive tool for stock and ecosystem assessments.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,003 | 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 ».