Assessing the Distributional Fidelity of Synthetic Chest X-rays using the Embedded Characteristic Score
Notice bibliographique
Résumé
Chest X-ray (CXR) images are among the most commonly used diagnostic imaging modalities in clinical practice. Stringent privacy constraints often limit the public dissemination of patient CXR images, contributing to the increasing use of synthetic images produced by deep generative models for data sharing and training machine learning models. Given the high-stakes downstream applications of CXR images, it is crucial to evaluate how faithfully synthetic images reflect the underlying target distribution. We propose the embedded characteristic score (ECS), a flexible evaluation procedure that compares synthetic and patient CXR samples through characteristic function transforms of feature embeddings. The choice of embedding can be tailored to the clinical or scientific context of interest. By leveraging the behavior of characteristic functions near the origin, ECS is sensitive to differences in higher moments and distribution tails, aspects that are often overlooked by commonly used evaluation metrics such as the Fréchet Inception Distance (FID). We establish theoretical properties of ECS and describe a calibration strategy based on a simple resampling procedure. We compare the empirical performance of ECS against FID via simulations and standard benchmark imaging datasets. Assessing synthetic CXR images with ECS uncovers clinically relevant distributional discrepancies relative to patient CXR images. These results highlight the importance of reliable evaluation of synthetic data that inform high-stakes decisions.
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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 | 0,005 | 0,043 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».