In the light of the COVID-19 pandemic, deep learning methods have been widely investigated in detecting COVID-19 from chest X-rays. However, a more pragmatic approach to applying AI methods to a medical diagnosis is designing a framework that facilitates human-machine interaction and expert decision making. Studies have shown that categorization can play an essential rule in accelerating real-world decision making. Inspired by descriptive document clustering, we propose a domain-independent explanatory clustering framework to group contextually related instances and support radiologists' decision making. While most descriptive clustering approaches employ domain-specific characteristics to form meaningful clusters, we focus on model-level explanation as a more general-purpose element of every learning process to achieve cluster homogeneity. We employ DeepSHAP to generate homogeneous clusters in terms of disease severity and describe the clusters using favorable and unfavorable saliency maps, which visualize the class discriminating regions of an image. These human-interpretable maps complement radiologist knowledge to investigate the whole cluster at once. Besides, as part of this study, we evaluate a model based on VGG-19, which can identify COVID and pneumonia cases with a positive predictive value of 95% and 97%, respectively, comparable to the recent explainable approaches for COVID diagnosis.


翻译:根据COVID-19大流行的COVID-19大流行,在从胸前X光中检测COVID-19的过程中,对深层次的学习方法进行了广泛的调查,从胸前X光探查COVID-19,对将AI方法应用于医学诊断采取了更加务实的方法,但正在设计一个促进人体机器互动和专家决策的框架。研究显示,分类在加速现实世界决策方面可以发挥基本规则的作用。在描述性文件分组的启发下,我们建议为与背景相关的案例分组建立一个独立的解释性分组框架,并支持放射学家的决策。虽然大多数描述性分组方法都采用特定领域的特点组成有意义的集群,但我们侧重于模型层面的解释,作为每个学习过程中实现集群同质的更通用要素。我们利用深层SHAP生成了疾病严重性相同的集群,并使用有利和不易变色的突出地图描述各组群。这些人类互换的地图补充了放射学家知识,以便立即调查整个集群。此外,作为本研究的一部分,我们评估一个基于VGG-19的模型,该模型可以识别COVID和肺炎D的模型,可以分别以积极预测值97%和97%的COVI的最近诊断方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10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
99+阅读 · 2019年10月9日
GAN新书《生成式深度学习》,Generative Deep Learning,379页pdf
专知会员服务
196+阅读 · 2019年9月30日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
3D Deep Learning on Medical Images: A Review
Arxiv
12+阅读 · 2020年4月1日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员