Fuzzy C-Means Clustering: A Review of Applications in Breast Cancer Detection
Notice bibliographique
Résumé
This paper reviews the potential use of fuzzy c-means clustering (FCM) and explores modifications to the distance function and centroid initialization methods to enhance image segmentation. The application of interest in the paper is the segmentation of breast tumours in mammograms. Breast cancer is the second leading cause of cancer deaths in Canadian women. Early detection reduces treatment costs and offers a favourable prognosis for patients. Classical methods, like mammograms, rely on radiologists to detect cancerous tumours, which introduces the potential for human error in cancer detection. Classical methods are labour-intensive, and, hence, expensive in terms of healthcare resources. Recent research supplements classical methods with automated mammogram analysis. The basic FCM method relies upon the Euclidean distance, which is not optimal for measuring non-spherical structures. To address these limitations, we review the implementation of a Mahalanobis-distance-based FCM (FCM-M). The three objectives of the paper are: (1) review FCM, FCM-M, and three centroid initialization algorithms in the literature, (2) illustrate the effectiveness of these algorithms in image segmentation, and (3) develop a Python package with the optimized algorithms to upload onto GitHub. Image analysis of the algorithms shows that using one of the three centroid initialization algorithms enhances the performance of FCM. FCM-M produced higher clustering accuracy and outlined the tumour structure better than basic FCM.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,007 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».