A major obstacle to the integration of deep learning models for chest x-ray interpretation into clinical settings is the lack of understanding of their failure modes. In this work, we first investigate whether there are patient subgroups that chest x-ray models are likely to misclassify. We find that patient age and the radiographic finding of lung lesion, pneumothorax or support devices are statistically relevant features for predicting misclassification for some chest x-ray models. Second, we develop misclassification predictors on chest x-ray models using their outputs and clinical features. We find that our best performing misclassification identifier achieves an AUROC close to 0.9 for most diseases. Third, employing our misclassification identifiers, we develop a corrective algorithm to selectively flip model predictions that have high likelihood of misclassification at inference time. We observe F1 improvement on the prediction of Consolidation (0.008 [95% CI 0.005, 0.010]) and Edema (0.003, [95% CI 0.001, 0.006]). By carrying out our investigation on ten distinct and high-performing chest x-ray models, we are able to derive insights across model architectures and offer a generalizable framework applicable to other medical imaging tasks.


翻译:将胸前X射线解释的深学习模型纳入临床环境的一个主要障碍是缺乏对其失败模式的理解。在这项工作中,我们首先调查是否有胸前X射线模型可能错误分类的病人分组;我们发现,病人年龄和肺损伤、肺炎球菌或辅助装置的放射调查结果是预测某些胸前X射线模型错误分类的统计相关特征;第二,我们利用胸部X射线模型的产出和临床特征,在胸前X射线模型上开发错误分类预测器。我们发现,我们最能执行的分类错误识别器在大多数疾病上达到接近0.9的AUROC。第三,我们使用错误分类识别器,我们开发了一种纠正算法,选择在发酵时极有可能发生错误分类的翻转模型预测。我们观察到,对合并预测(0.008 [95% CI0.005, 0.010] 和爱德马(0.003,[95% CI0.001,0.006] )的F1改进了。我们通过对10个独特和高性胸透的X射线模型进行调查,我们能够了解其他可应用的图像框架。

1
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年6月12日
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
128+阅读 · 2020年5月14日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26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
利用Python实现卷积神经网络的可视化
云栖社区
3+阅读 · 2018年4月5日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年10月13日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Hardness-Aware Deep Metric Learning
Arxiv
6+阅读 · 2019年3月13日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Interpretable Active Learning
Arxiv
3+阅读 · 2018年6月24日
VIP会员
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26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
利用Python实现卷积神经网络的可视化
云栖社区
3+阅读 · 2018年4月5日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年10月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员