Empirical validation of Conformal Prediction for trustworthy skin lesions classification
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND AND OBJECTIVE: Uncertainty quantification is a pivotal field that contributes to realizing reliable and robust systems. It becomes instrumental in fortifying safe decisions by providing complementary information, particularly within high-risk applications. existing studies have explored various methods that often operate under specific assumptions or necessitate substantial modifications to the network architecture to effectively account for uncertainties. The objective of this paper is to study Conformal Prediction, an emerging distribution-free uncertainty quantification technique, and provide a comprehensive understanding of the advantages and limitations inherent in various methods within the medical imaging field. METHODS: In this study, we developed Conformal Prediction, Monte Carlo Dropout, and Evidential Deep Learning approaches to assess uncertainty quantification in deep neural networks. The effectiveness of these methods is evaluated using three public medical imaging datasets focused on detecting pigmented skin lesions and blood cell types. RESULTS: The experimental results demonstrate a significant enhancement in uncertainty quantification with the utilization of the Conformal Prediction method, surpassing the performance of the other two methods. Furthermore, the results present insights into the effectiveness of each uncertainty method in handling Out-of-Distribution samples from domain-shifted datasets. Our code is available at: github.com/jfayyad/ConformalDx. CONCLUSIONS: Our conclusion highlights a robust and consistent performance of conformal prediction across diverse testing conditions. This positions it as the preferred choice for decision-making in safety-critical applications.
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 | 0,009 | 0,044 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| 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 ».