Feature Selection-driven Bias Deduction in Histopathology Images: Tackling Site-Specific Influences
Notice bibliographique
Résumé
The emergence of bias in deep neural models represents a significant reliability concern, which may lead to overoptimistic results on seen data while compromising the model's ability to generalize effectively on unseen datasets. Recent studies conducted on The Cancer Genome Atlas (TCGA), which is a publicly available repository of histopathology images, reveal that the TCGA cancerous features extracted by deep neural networks surprisingly are able to discriminate slides based on their origin sites. This finding undoubtedly indicates the existence of site-specific patterns embedded in the extracted features learned by deep networks rather than focusing on histomorphologic patterns. Consequently, this biased behavior raises concerns about the reliability of these networks. This observation motivates us to conduct a series of experiments in which we present two distinct evolutionary feature selection strategies, each differentiated by its objective function evaluation. The primary goal is to select the features with a minimized foot-print of data source signatures, thereby ensuring a more accurate and site-independent cancer classification. We have conducted nine comprehensive independent experiments across nine cancer types, employing each evolutionary strategy. The comparison between results obtained through evolutionary strategies and the original feature sets highlights the substantial impact of feature selection methods on bias reduction while maintaining accuracy in cancer-type discrimination. Furthermore, the comparison of the two strategies with each other demonstrates the intricate nature of bias and its integration with cancerous features during the training process.
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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 | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 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 ».