The COVID-19 pandemic has spread globally for several months. Because its transmissibility and high pathogenicity seriously threaten people's lives, it is crucial to accurately and quickly detect COVID-19 infection. Many recent studies have shown that deep learning (DL) based solutions can help detect COVID-19 based on chest CT scans. However, most existing work focuses on 2D datasets, which may result in low quality models as the real CT scans are 3D images. Besides, the reported results span a broad spectrum on different datasets with a relatively unfair comparison. In this paper, we first use three state-of-the-art 3D models (ResNet3D101, DenseNet3D121, and MC3\_18) to establish the baseline performance on the three publicly available chest CT scan datasets. Then we propose a differentiable neural architecture search (DNAS) framework to automatically search for the 3D DL models for 3D chest CT scans classification with the Gumbel Softmax technique to improve the searching efficiency. We further exploit the Class Activation Mapping (CAM) technique on our models to provide the interpretability of the results. The experimental results show that our automatically searched models (CovidNet3D) outperform the baseline human-designed models on the three datasets with tens of times smaller model size and higher accuracy. Furthermore, the results also verify that CAM can be well applied in CovidNet3D for COVID-19 datasets to provide interpretability for medical diagnosis.


翻译:COVID-19大流行已经在全球蔓延了几个月。 因为它的可传播性和高致病性严重威胁人们的生命,因此,准确和快速检测COVID-19感染至关重要。许多最近的研究表明,基于深层次学习(DL)的解决方案可以帮助在胸前CT扫描的基础上检测COVID-19。然而,大部分现有工作侧重于2D数据集,这可能导致低质量模型,因为真正的CT扫描是3D图像。此外,报告的结果涉及不同数据集的广泛范围,相对不公平的比较。在本文中,我们首先使用三种最先进的3D型模型(ResNet3D101、DenseNet3D121和MC3Q ⁇ 18)来建立三个公开的胸前CT扫描数据集的基线性性能。 然后,我们提出一个不同的神经结构搜索框架,以自动搜索3DD型胸部扫描模型,用Gumbel Softmax技术来改进搜索效率。 我们进一步利用三种最先进的3D型的3Net型模型(CAM) 来进一步利用更精确的C-D型操作性定位模型来解释我们的C-C-ROD模型。

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/
【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
152+阅读 · 2020年8月7日
MATLAB玩转深度学习?新书「MATLAB Deep Learning」162页pdf
专知会员服务
99+阅读 · 2020年1月13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
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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
3D Deep Learning on Medical Images: A Review
Arxiv
12+阅读 · 2020年4月1日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
相关资讯
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
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
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
18+阅读 · 2017年10月13日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员