Hybrid Neural State-Space Modeling for Supervised and Unsupervised Electrocardiographic Imaging
Notice bibliographique
Résumé
State-space modeling (SSM) provides a general framework for many image reconstruction tasks. Error in a priori physiological knowledge of the imaging physics, can bring incorrectness to solutions. Modern deep-learning approaches show great promise but lack interpretability and rely on large amounts of labeled data. In this paper, we present a novel hybrid SSM framework for electrocardiographic imaging (ECGI) to leverage the advantage of state-space formulations in data-driven learning. We first leverage the physics-based forward operator to supervise the learning. We then introduce neural modeling of the transition function and the associated Bayesian filtering strategy. We applied the hybrid SSM framework to reconstruct electrical activity on the heart surface from body-surface potentials. In unsupervised settings of both in-silico and in-vivo data without cardiac electrical activity as the ground truth to supervise the learning, we demonstrated improved ECGI performances of the hybrid SSM framework trained from a small number of ECG observations in comparison to the fixed SSM. We further demonstrated that, when in-silico simulation data becomes available, mixed supervised and unsupervised training of the hybrid SSM achieved a further 40.6% and 45.6% improvements, respectively, in comparison to traditional ECGI baselines and supervised data-driven ECGI baselines for localizing the origin of ventricular activations in real data.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 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 | 0,002 |
| 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 ».