NÂNG CAO HIỆU QUẢ MÔ HÌNH CHẨN ĐOÁN BỆNH LAO DỰA TRÊN KỸ THUẬT TRỰC QUAN HÓA | Vinh | TNU Journal of Science and Technology

NÂNG CAO HIỆU QUẢ MÔ HÌNH CHẨN ĐOÁN BỆNH LAO DỰA TRÊN KỸ THUẬT TRỰC QUAN HÓA

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 28/05/24                Ngày hoàn thiện: 26/06/24                Ngày đăng: 26/06/24

Các tác giả

1. Nguyễn Trọng Vinh, Trường Đại học Lạc Hồng
2. Phạm Thị Bảy, Trường Cao đẳng Công nghệ quốc tế Lilama 2
3. Lâm Thành Hiển, Trường Đại học Lạc Hồng
4. Đỗ Năng Toàn Email to author, Viện Công nghệ thông tin - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tóm tắt


Sự phát triển mạnh mẽ của các mô hình học sâu đã giúp giải quyết nhiều vấn đề trong thực tiễn trong đó có hỗ trợ chẩn đoán bệnh dựa vào hình ảnh. Mặc dù đã đạt được nhiều tiến bộ, nhưng việc giải thích quyết định của các mô hình học sâu vẫn còn là một thách thức lớn. Trong một số trường hợp, mô hình học sâu sử dụng thông tin nằm ngoài vùng cần chẩn đoán. Bài báo này đề xuất một giải pháp thông qua việc trực quan hóa trong chẩn đoán bệnh lao từ ảnh X-quang lồng ngực để làm nổi bật các vùng trong ảnh mà mô hình học sâu sử dụng, để phát hiện sự không ăn khớp của các ảnh trong tập dữ liệu huấn luyện. Nhờ đó có thể chuẩn hóa dữ liệu và áp dụng các kỹ thuật nâng cao độ chính xác của mô hình. Đề xuất đã được cài đặt thử nghiệm và tỏ ra hiệu quả với mô hình học sâu cho ảnh chụp X-quang lồng ngực, hỗ trợ chẩn đoán bệnh lao. Không chỉ cải thiện khả năng tin cậy, mà còn tăng độ chính xác của mô hình bằng cách điều chỉnh và chuẩn hóa dữ liệu huấn luyện theo những phát hiện thực tế từ quá trình trực quan hóa.

Từ khóa


Chẩn đoán hình ảnh; Trực quan hóa dữ liệu; Học sâu; Score-CAM; Học chuyển tiếp

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] VRPACS Software, 2022. [Online]. Available: http://vnpacs.vn. [Accessed April 03, 2024].

[2] T. M. Ha, H. T. Lam, V. D. Ngo, and T. N. Do, "Detecting Tuberculosis from Vietnamese X-Ray Imaging Using Transfer Learning Approach," Computers, Materials & Continua, vol.74, pp. 5001-5016, 2022.

[3] Y. LeCun, Y. Bengio, and G. Hinton, "Deep learning," Nature, vol. 521, no. 7553, pp. 436-444, 2015.

[4] I. Goodfellow, Y. Bengio, and A. Courville, Deep Learning, MIT Press, 2016.

[5] B. Zhou, A. Khosla, A. Lapedriza, A. Oliva, and A. Torralba, "Learning Deep Features for Discriminative Localization," IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2016, pp. 2921-2929.

[6] T. Rahman, A. Khandakar, M. A. Kadir, K. R. Islam, K. F. Islam, R. Mazhar, T. Hamid, M. T. Islam, Z. B. Mahbub, M. A. Ayari, and M. E. H. Chowdhury, "Reliable Tuberculosis Detection using Chest X-ray with Deep Learning, Segmentation and Visualization," IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2020, pp. 191586–191601.

[7] K. Simonyan, A. Vedaldi, and A. Zisserman, "Deep inside convolutional networks: Visualising image classification models and saliency maps," CoRR, 2013, doi: 10.48550/arXiv.1312.6034.

[8] M. D. Zeiler and R. Fergus, "Visualizing and understanding convolutional networks," in ECCV, 2014, pp. 818–833.

[9] Z. C. Lipton, "The Mythos of Model Interpretability," Communications of the ACM, vol. 61, no. 10, June 2016, doi: 10.1145/3233231.

[10] R. R. Selvaraju et al., "Grad-CAM: Visual Explanations from Deep Networks via Gradient-based Localization," International Conference on Computer Vision (ICCV), 2017, doi: 10.1109/ICCV. 2017.74.

[11] R. R. Selvaraju, S. Lee, Y. Shen, H. Jin, S. Ghosh, L. Heck, D. Batra, and D. Parikh, "Taking a hint: Leveraging explanations to make vision and language models more grounded," in Proceedings of the International Conference on Computer Vision (ICCV), 2019, pp. 2591-2600.

[12] H. Wang, Z. Wang, M. Du, F. Yang, Z. Zhang, S. Ding et al., "Score-CAM: Score-Weighted Visual Explanations for Convolutional Neural Networks," in Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops, 2020, pp. 24-25.

[13] H. Jung and Y. Oh, "Towards Better Explanations of Class Activation Mapping," International Conference on Computer Vision (ICCV), 2021, pp. 1336 - 1344.

[14] N. Pandey, “Chest Xray Masks and Labels,” 2020. [Online]. Available: https://www.kaggle.com/ nikhilpandey360/chestxray-masks-and-labels. [Accessed April 03, 2024].




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10483

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved