Enhancing Scientific Image Classification through Multimodal Learning: Insights from Chest X-Ray and Atomic Force Microscopy Datasets

元数据 水准点(测量) 卷积神经网络 计算机科学 人工智能 深度学习 机器学习 上下文图像分类 医学影像学 Boosting(机器学习) 模式识别(心理学) 图像(数学) 大地测量学 地理 操作系统
作者
David C. Meshnick,Nahal Shahini,Debargha Ganguly,Yinghui Wu,Roger H. French,Vipin Chaudhary
标识
DOI:10.1109/bigdata59044.2023.10386478
摘要

In this study, we conduct a detailed evaluation of machine learning and multimodal learning approaches in two distinct areas: a standard medical imaging benchmark and a novel material sciences benchmark. We utilize the CheXpert chest x-ray dataset for medical imaging and introduce a newly created Fluoropolymer Atomic Force Microscopy (AFM) dataset for material sciences. Both datasets are enhanced with additional images and binary metadata, encoded as one-hot vectors. We tested both pretrained and non-pretrained Convolutional Neural Network (CNN) models, such as ResNet50, ResNet101, DenseNet121, InceptionV3, and Xception, across different combinations of image and metadata inputs. Our results reveal that integrating multimodal data, including simple binary metadata, significantly enhances classification accuracy compared to conventional unimodal approaches or advanced MADDi models. This indicates the efficacy of multimodal learning in enriching data representation and boosting image classification performance. Notably, Xception models showed exceptional performance in CheXpert tests, and most models improved crystal structure predictions in AFM datasets. These insights set a new benchmark for performance and underscore the potential of multimodal learning in data-intensive applied science research.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
有有发布了新的文献求助30
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
自由沛芹发布了新的文献求助10
2秒前
泯工发布了新的文献求助10
2秒前
0000发布了新的文献求助10
3秒前
coloy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
LHC发布了新的文献求助10
6秒前
罗马没有马完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
引商刻羽发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
ECHO完成签到,获得积分10
8秒前
谨慎元蝶完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
流雲发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
zx完成签到,获得积分10
10秒前
852应助yy采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
沈栀意发布了新的文献求助10
11秒前
RANQIAO完成签到,获得积分10
12秒前
华仔应助zzj采纳,获得10
12秒前
CipherSage应助neko采纳,获得10
12秒前
思源应助zzj采纳,获得10
12秒前
12秒前
思源应助端庄书雁采纳,获得10
12秒前
13秒前
echo完成签到,获得积分10
13秒前
天天快乐应助SHUI采纳,获得20
14秒前
aiomn发布了新的文献求助10
15秒前
40780发布了新的文献求助10
15秒前
饿哭了塞发布了新的文献求助10
16秒前
饿哭了塞发布了新的文献求助10
16秒前
今后应助TDW采纳,获得10
16秒前
研友_qZ6V1Z发布了新的文献求助10
17秒前
饿哭了塞发布了新的文献求助50
17秒前
泯工完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6061356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7893767
关于积分的说明 16306426
捐赠科研通 5205122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784744
邀请新用户注册赠送积分活动 1767341
关于科研通互助平台的介绍 1647373