Computer-aided diagnosis tools have experienced rapid growth and development in recent years. Among all, deep learning is the most sophisticated and popular tool. In this paper, researchers propose a novel deep learning model and apply it to COVID-19 diagnosis. Our model uses the tool of fractional calculus, which has the potential to improve the performance of gradient methods. To this end, the researcher proposes a fractional-order gradient method for the back-propagation of convolutional neural networks based on the Caputo definition. However, if only the first term of the infinite series of the Caputo definition is used to approximate the fractional-order derivative, the length of the memory is truncated. Therefore, the fractional-order gradient (FGD) method with a fixed memory step and an adjustable number of terms is used to update the weights of the layers. Experiments were performed on the COVIDx dataset to demonstrate fast convergence, good accuracy, and the ability to bypass the local optimal point. We also compared the performance of the developed fractional-order neural networks and Integer-order neural networks. The results confirmed the effectiveness of our proposed model in the diagnosis of COVID-19.


翻译:计算机辅助诊断工具近年来经历了快速增长和发展,其中深层次学习是最复杂和受欢迎的工具。在本文中,研究人员提出一个新的深层次学习模型,并将其应用于COVID-19诊断。我们的模型使用分微积分微积分工具,该工具有可能改进梯度方法的性能。为此,研究人员根据卡普托定义,为共生神经网络的反向分析提出了一个分序梯度方法。然而,如果只使用Caputo定义无限系列中的第一个术语来接近分数序列衍生物,记忆的长度就会缩短。因此,使用带有固定记忆步骤和可调整术语数的分数偏移梯度方法来更新层的重量。对COVIDx数据集进行了实验,以显示快速趋近、准确和绕过当地最佳点的能力。我们还比较了已开发的分数神经网络和Interas-D神经网络的性能。结果证实了我们提议的COVI模型诊断结果的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Principal Neighbourhood Aggregation for Graph Nets
Arxiv
17+阅读 · 2020年6月7日
Arxiv
19+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员