One of the main obstacles of adopting digital pathology is the challenge of efficient processing of hyperdimensional digitized biopsy samples, called whole slide images (WSIs). Exploiting deep learning and introducing compact WSI representations are urgently needed to accelerate image analysis and facilitate the visualization and interpretability of pathology results in a postpandemic world. In this paper, we introduce a new evolutionary approach for WSI representation based on large-scale multi-objective optimization (LSMOP) of deep embeddings. We start with patch-based sampling to feed KimiaNet , a histopathology-specialized deep network, and to extract a multitude of feature vectors. Coarse multi-objective feature selection uses the reduced search space strategy guided by the classification accuracy and the number of features. In the second stage, the frequent features histogram (FFH), a novel WSI representation, is constructed by multiple runs of coarse LSMOP. Fine evolutionary feature selection is then applied to find a compact (short-length) feature vector based on the FFH and contributes to a more robust deep-learning approach to digital pathology supported by the stochastic power of evolutionary algorithms. We validate the proposed schemes using The Cancer Genome Atlas (TCGA) images in terms of WSI representation, classification accuracy, and feature quality. Furthermore, a novel decision space for multicriteria decision making in the LSMOP field is introduced. Finally, a patch-level visualization approach is proposed to increase the interpretability of deep features. The proposed evolutionary algorithm finds a very compact feature vector to represent a WSI (almost 14,000 times smaller than the original feature vectors) with 8% higher accuracy compared to the codes provided by the state-of-the-art methods.


翻译:采用数字病理学的主要障碍之一是对高维数字化生物谱样本(称为全幻灯片图像)进行高效处理的挑战。 迫切需要进行深层学习和采用精密的WSI表征,以加速图像分析,便利在广度后世界对病理学结果的可视化和可解释性。 在本文中,我们采用基于大规模多目标深度嵌入优化(LSMOP)的WSI代表制新进进化方法。 我们从补丁基米亚网(一个深层病理学专门网络)和提取多种特征矢量矢量矢量矢量。 剖析多功能选择使用较低的搜索空间空间战略,在分类准确性和特性的准确性和数量方面,使用SICS的直观性定序图(FFHT)的常态特征表示一种新颖的WSMOP代表。 然后,采用基于FFH方法的精度选择精确度来寻找较小型(短)的基量矢量矢量矢量矢量,并且有助于对数字病理矢量矢量矢量进行较强的深的深度学习方法。 粗略的多功能选择使用了SLHISLHISLA的SLA的精确度图图图, 在SLA级图中, 将SLALA级定序图中, 将S 将SLVILA级算算法系的精度的精度变为一个最深级算算算算算算法到一个S到一个S 。</s>

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