Диагностика патологий по данным видеоэндоскопии с использованием ансамбля сверточных нейронных сетей

Предлагается технология построения классификатора образов патологических образований, полученных с помощью видеоэндоскопии с применением методов глубинного обучения (deep learning). Для обучения и тестирования нейросетевых моделей использованы выборки публичной базы данных CVC-ColonDB и 20 видео...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Современные технологии в медицине Т. 10, № 2. С. 7-19
Other Authors: Костин, Кирилл Александрович, Иванова, Анна Витальевна, Liang, J., Замятин, Александр Владимирович, Аксенов, Сергей Владимирович
Format: Article
Language:Russian
Subjects:
Online Access:http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000646098
Перейти в каталог НБ ТГУ
LEADER 06465nab a2200433 c 4500
001 vtls000646098
003 RU-ToGU
005 20230617153403.0
007 cr |
008 181220|2018 ru s c rus d
024 7 |a 10.17691/stm2018.10.2.01  |2 doi 
035 |a to000646098 
039 9 |a 201812201624  |b 100  |c 201812201540  |d VLOAD  |y 201812201244  |z Александр Эльверович Гилязов 
040 |a RU-ToGU  |b rus  |c RU-ToGU 
245 1 0 |a Диагностика патологий по данным видеоэндоскопии с использованием ансамбля сверточных нейронных сетей  |c С. В. Аксенов, К. А. Костин, А. В. Иванова [и др.] 
246 1 1 |a An ensemble of convolutional neural networks for the use in video endoscopy 
504 |a Библиогр.: 30 назв. 
520 3 |a Предлагается технология построения классификатора образов патологических образований, полученных с помощью видеоэндоскопии с применением методов глубинного обучения (deep learning). Для обучения и тестирования нейросетевых моделей использованы выборки публичной базы данных CVC-ColonDB и 20 видеозаписей процесса колоноскопии Университета штата Аризона (Феникс, США). Для повышения надежности модели классификации данные зашумлены эффектами, которые присущи съемке современными камерами, используемыми при эндоскопии, а также проведено исследование построения модели при выборках небольшого размера. При построении классификатора использованы результаты современных исследований моделей сверточных нейронных сетей в медицинской диагностике, что позволяет применять данный подход при проектировании архитектуры сверточных нейронных сетей в зависимости от особенностей задачи. Путем обобщения особенностей архитектур успешных моделей разработан новый подход к формированию безызбыточной сверточной нейронной сети. Согласно предлагаемому подходу, архитектура сети разделяется на блоки с определенными значениями характеристик, чередование которых позволяет сформировать наиболее эффективную структуру. С использованием предложенного подхода к формированию оптимальной архитектуры сверточных нейронных сетей на основе рекомендаций по выбору значений характеристик сети и ранжирования наиболее значимых из них разработан второй подход к построению адаптивной модели классификатора. Он основывается на формировании ансамбля классификаторов типа «сверточная нейронная сеть». Для обеспечения устойчивости к изменению исходных данных и широкой применимости к различным классам задач классификации изображений в ансамбль входит набор сетей с отличными друг от друга наиболее значимыми факторами. Экспериментальные исследования показали, что классификатор имеет потенциал улучшения качества распознавания путем разработки ансамбля сверточных нейронных сетей с учетом зависимостей, рассмотренных в предложенном подходе. Полученные результаты работы демонстрируют перспективность применения разработанного подхода для построения моделей классификации образов не только в ходе решения задач медицинской диагностики, но и для общих задач машинного зрения при малой выборке. 
653 |a сверточные нейронные сети 
653 |a нейронные сети 
653 |a классификатор патологий 
653 |a медицинская диагностика 
653 |a глубинное обучение 
653 |a техника обучения нейросети 
653 |a deep learning 
653 |a машинное обучение 
653 |a глубокое обучение 
655 4 |a статьи в журналах  |9 879358 
700 1 |a Костин, Кирилл Александрович  |9 147961 
700 1 |a Иванова, Анна Витальевна  |9 147962 
700 1 |a Liang, J.  |9 147963 
700 1 |a Замятин, Александр Владимирович  |9 78617 
700 1 |a Аксенов, Сергей Владимирович  |9 147964 
773 0 |t Современные технологии в медицине  |d 2018  |g Т. 10, № 2. С. 7-19  |x 2076-4243 
852 4 |a RU-ToGU 
856 7 |u http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000646098 
856 |y Перейти в каталог НБ ТГУ  |u https://koha.lib.tsu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=47884 
908 |a статья 
999 |c 47884  |d 47884