Interpretability-Guided Inductive Bias For Deep Learning Based Medical Image

可解释性 计算机科学 人工智能 深度学习 机器学习 模块化设计 稳健性(进化) 一致性(知识库) 归纳偏置 分割 模式识别(心理学) 多任务学习 生物化学 经济 化学 管理 操作系统 基因 任务(项目管理)
作者
Dwarikanath Mahapatra,Alexander Poellinger,Mauricio Reyes
出处
期刊:Medical Image Analysis [Elsevier]
卷期号:81: 102551-102551 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.media.2022.102551
摘要

Deep learning methods provide state of the art performance for supervised learning based medical image analysis. However it is essential that trained models extract clinically relevant features for downstream tasks as, otherwise, shortcut learning and generalization issues can occur. Furthermore in the medical field, trustability and transparency of current deep learning systems is a much desired property. In this paper we propose an interpretability-guided inductive bias approach enforcing that learned features yield more distinctive and spatially consistent saliency maps for different class labels of trained models, leading to improved model performance. We achieve our objectives by incorporating a class-distinctiveness loss and a spatial-consistency regularization loss term. Experimental results for medical image classification and segmentation tasks show our proposed approach outperforms conventional methods, while yielding saliency maps in higher agreement with clinical experts. Additionally, we show how information from unlabeled images can be used to further boost performance. In summary, the proposed approach is modular, applicable to existing network architectures used for medical imaging applications, and yields improved learning rates, model robustness, and model interpretability.

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
刚刚
橙子完成签到 ,获得积分10
刚刚
www完成签到,获得积分10
刚刚
xiao完成签到 ,获得积分10
1秒前
cheng发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助轻舟空渡采纳,获得10
1秒前
1秒前
从容灭绝发布了新的文献求助60
1秒前
1秒前
高贵振家发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
勤恳的语蓉完成签到,获得积分10
2秒前
yaooo发布了新的文献求助10
2秒前
菠萝冰完成签到,获得积分10
3秒前
星辰大海应助搬砖小羊采纳,获得10
3秒前
Erica完成签到,获得积分10
4秒前
balabala完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wanci应助sen123采纳,获得10
5秒前
liu_zt完成签到,获得积分10
5秒前
Hindiii完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
无辜大神完成签到,获得积分10
5秒前
拓海海完成签到,获得积分20
6秒前
lyric完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Silvia完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
虚幻的大山关注了科研通微信公众号
7秒前
吞吞完成签到 ,获得积分10
8秒前
义气的钥匙完成签到,获得积分10
8秒前
哈哈哈应助执着采纳,获得20
8秒前
Riggle G发布了新的文献求助10
9秒前
xzy完成签到,获得积分10
9秒前
今后应助肉卷采纳,获得10
9秒前
MM11111完成签到,获得积分10
9秒前
呼延坤发布了新的文献求助10
10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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5614543
关于积分的说明 15433335
捐赠科研通 4906309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640191
邀请新用户注册赠送积分活动 1588031
关于科研通互助平台的介绍 1543027