Sarthak Pati,Ujjwal Baid,Brandon Edwards,Micah Sheller,Shih-Han Wang,G Anthony Reina,Patrick Foley,Alexey Gruzdev,Deepthi Karkada,Christos Davatzikos,Chiharu Sako,Satyam Ghodasara,Michel Bilello,Suyash Mohan,Philipp Vollmuth,Gianluca Brugnara,Chandrakanth J Preetha,Felix Sahm,Klaus Maier-Hein,Maximilian Zenk,Martin Bendszus,Wolfgang Wick,Evan Calabrese,Jeffrey Rudie,Javier Villanueva-Meyer,Soonmee Cha,Madhura Ingalhalikar,Manali Jadhav,Umang Pandey,Jitender Saini,John Garrett,Matthew Larson,Robert Jeraj,Stuart Currie,Russell Frood,Kavi Fatania,Raymond Y Huang,Ken Chang,Carmen Balaña Quintero,Jaume Capellades,Josep Puig,Johannes Trenkler,Josef Pichler,Georg Necker,Andreas Haunschmidt,Stephan Meckel,Gaurav Shukla,Spencer Liem,Gregory S Alexander,Joseph Lombardo,Joshua D Palmer,Adam E Flanders,Adam P Dicker,Haris I Sair,Craig K Jones,Archana Venkataraman,Meirui Jiang,Tiffany Y So,Cheng Chen,Pheng Ann Heng,Qi Dou,Michal Kozubek,Filip Lux,Jan Michálek,Petr Matula,Miloš Keřkovský,Tereza Kopřivová,Marek Dostál,Václav Vybíhal,Michael A Vogelbaum,J Ross Mitchell,Joaquim Farinhas,Joseph A Maldjian,Chandan Ganesh Bangalore Yogananda,Marco C Pinho,Divya Reddy,James Holcomb,Benjamin C Wagner,Benjamin M Ellingson,Timothy F Cloughesy,Catalina Raymond,Talia Oughourlian,Akifumi Hagiwara,Chencai Wang,Minh-Son To,Sargam Bhardwaj,Chee Chong,Marc Agzarian,Alexandre Xavier Falcão,Samuel B Martins,Bernardo C A Teixeira,Flávia Sprenger,David Menotti,Diego R Lucio,Pamela LaMontagne,Daniel Marcus,Benedikt Wiestler,Florian Kofler,Ivan Ezhov,Marie Metz,Rajan Jain,Matthew Lee,Yvonne W Lui,Richard McKinley,Johannes Slotboom,Piotr Radojewski,Raphael Meier,Roland Wiest,Derrick Murcia,Eric Fu,Rourke Haas,John Thompson,David Ryan Ormond,Chaitra Badve,Andrew E Sloan,Vachan Vadmal,Kristin Waite,Rivka R Colen,Linmin Pei,Murat Ak,Ashok Srinivasan,J Rajiv Bapuraj,Arvind Rao,Nicholas Wang,Ota Yoshiaki,Toshio Moritani,Sevcan Turk,Joonsang Lee,Snehal Prabhudesai,Fanny Morón,Jacob Mandel,Konstantinos Kamnitsas,Ben Glocker,Luke V M Dixon,Matthew Williams,Peter Zampakis,Vasileios Panagiotopoulos,Panagiotis Tsiganos,Sotiris Alexiou,Ilias Haliassos,Evangelia I Zacharaki,Konstantinos Moustakas,Christina Kalogeropoulou,Dimitrios M Kardamakis,Yoon Seong Choi,Seung-Koo Lee,Jong Hee Chang,Sung Soo Ahn,Bing Luo,Laila Poisson,Ning Wen,Pallavi Tiwari,Ruchika Verma,Rohan Bareja,Ipsa Yadav,Jonathan Chen,Neeraj Kumar,Marion Smits,Sebastian R van der Voort,Ahmed Alafandi,Fatih Incekara,Maarten MJ Wijnenga,Georgios Kapsas,Renske Gahrmann,Joost W Schouten,Hendrikus J Dubbink,Arnaud JPE Vincent,Martin J van den Bent,Pim J French,Stefan Klein,Yading Yuan,Sonam Sharma,Tzu-Chi Tseng,Saba Adabi,Simone P Niclou,Olivier Keunen,Ann-Christin Hau,Martin Vallières,David Fortin,Martin Lepage,Bennett Landman,Karthik Ramadass,Kaiwen Xu,Silky Chotai,Lola B Chambless,Akshitkumar Mistry,Reid C Thompson,Yuriy Gusev,Krithika Bhuvaneshwar,Anousheh Sayah,Camelia Bencheqroun,Anas Belouali,Subha Madhavan,Thomas C Booth,Alysha Chelliah,Marc Modat,Haris Shuaib,Carmen Dragos,Aly Abayazeed,Kenneth Kolodziej,Michael Hill,Ahmed Abbassy,Shady Gamal,Mahmoud Mekhaimar,Mohamed Qayati,Mauricio Reyes,Ji Eun Park,Jihye Yun,Ho Sung Kim,Abhishek Mahajan,Mark Muzi,Sean Benson,Regina G H Beets-Tan,Jonas Teuwen,Alejandro Herrera-Trujillo,Maria Trujillo,William Escobar,Ana Abello,Jose Bernal,Jhon Gómez,Joseph Choi,Stephen Baek,Yusung Kim,Heba Ismael,Bryan Allen,John M Buatti,Aikaterini Kotrotsou,Hongwei Li,Tobias Weiss,Michael Weller,Andrea Bink,Bertrand Pouymayou,Hassan F Shaykh,Joel Saltz,Prateek Prasanna,Sampurna Shrestha,Kartik M Mani,David Payne,Tahsin Kurc,Enrique Pelaez,Heydy Franco-Maldonado,Francis Loayza,Sebastian Quevedo,Pamela Guevara,Esteban Torche,Cristobal Mendoza,Franco Vera,Elvis Ríos,Eduardo López,Sergio A Velastin,Godwin Ogbole,Dotun Oyekunle,Olubunmi Odafe-Oyibotha,Babatunde Osobu,Mustapha Shu'aibu,Adeleye Dorcas,Mayowa Soneye,Farouk Dako,Amber L Simpson,Mohammad Hamghalam,Jacob J Peoples,Ricky Hu,Anh Tran,Danielle Cutler,Fabio Y Moraes,Michael A Boss,James Gimpel,Deepak Kattil Veettil,Kendall Schmidt,Brian Bialecki,Sailaja Marella,Cynthia Price,Lisa Cimino,Charles Apgar,Prashant Shah,Bjoern Menze,Jill S Barnholtz-Sloan,Jason Martin,Spyridon Bakas
Sarthak Pati,Ujjwal Baid,Brandon Edwards,Micah Sheller,Shih-Han Wang,G Anthony Reina,Patrick Foley,Alexey Gruzdev,Deepthi Karkada,Christos Davatzikos,Chiharu Sako,Satyam Ghodasara,Michel Bilello,Suyash Mohan,Philipp Vollmuth,Gianluca Brugnara,Chandrakanth J Preetha,Felix Sahm,Klaus Maier-Hein,Maximilian Zenk,Martin Bendszus,Wolfgang Wick,Evan Calabrese,Jeffrey Rudie,Javier Villanueva-Meyer,Soonmee Cha,Madhura Ingalhalikar,Manali Jadhav,Umang Pandey,Jitender Saini,John Garrett,Matthew Larson,Robert Jeraj,Stuart Currie,Russell Frood,Kavi Fatania,Raymond Y Huang,Ken Chang,Carmen Balaña Quintero,Jaume Capellades,Josep Puig,Johannes Trenkler,Josef Pichler,Georg Necker,Andreas Haunschmidt,Stephan Meckel,Gaurav Shukla,Spencer Liem,Gregory S Alexander,Joseph Lombardo,Joshua D Palmer,Adam E Flanders,Adam P Dicker,Haris I Sair,Craig K Jones,Archana Venkataraman,Meirui Jiang,Tiffany Y So,Cheng Chen,Pheng Ann Heng,Qi Dou,Michal Kozubek,Filip Lux,Jan Michálek,Petr Matula,Miloš Keřkovský,Tereza Kopřivová,Marek Dostál,Václav Vybíhal,Michael A Vogelbaum,J Ross Mitchell,Joaquim Farinhas,Joseph A Maldjian,Chandan Ganesh Bangalore Yogananda,Marco C Pinho,Divya Reddy,James Holcomb,Benjamin C Wagner,Benjamin M Ellingson,Timothy F Cloughesy,Catalina Raymond,Talia Oughourlian,Akifumi Hagiwara,Chencai Wang,Minh-Son To,Sargam Bhardwaj,Chee Chong,Marc Agzarian,Alexandre Xavier Falcão,Samuel B Martins,Bernardo C A Teixeira,Flávia Sprenger,David Menotti,Diego R Lucio,Pamela LaMontagne,Daniel Marcus,Benedikt Wiestler,Florian Kofler,Ivan Ezhov,Marie Metz,Rajan Jain,Matthew Lee,Yvonne W Lui,Richard McKinley,Johannes Slotboom,Piotr Radojewski,Raphael Meier,Roland Wiest,Derrick Murcia,Eric Fu,Rourke Haas,John Thompson,David Ryan Ormond,Chaitra Badve,Andrew E Sloan,Vachan Vadmal,Kristin Waite,Rivka R Colen,Linmin Pei,Murat Ak,Ashok Srinivasan,J Rajiv Bapuraj,Arvind Rao,Nicholas Wang,Ota Yoshiaki,Toshio Moritani,Sevcan Turk,Joonsang Lee,Snehal Prabhudesai,Fanny Morón,Jacob Mandel,Konstantinos Kamnitsas,Ben Glocker,Luke V M Dixon,Matthew Williams,Peter Zampakis,Vasileios Panagiotopoulos,Panagiotis Tsiganos,Sotiris Alexiou,Ilias Haliassos,Evangelia I Zacharaki,Konstantinos Moustakas,Christina Kalogeropoulou,Dimitrios M Kardamakis,Yoon Seong Choi,Seung-Koo Lee,Jong Hee Chang,Sung Soo Ahn,Bing Luo,Laila Poisson,Ning Wen,Pallavi Tiwari,Ruchika Verma,Rohan Bareja,Ipsa Yadav,Jonathan Chen,Neeraj Kumar,Marion Smits,Sebastian R van der Voort,Ahmed Alafandi,Fatih Incekara,Maarten MJ Wijnenga,Georgios Kapsas,Renske Gahrmann,Joost W Schouten,Hendrikus J Dubbink,Arnaud JPE Vincent,Martin J van den Bent,Pim J French,Stefan Klein,Yading Yuan,Sonam Sharma,Tzu-Chi Tseng,Saba Adabi,Simone P Niclou,Olivier Keunen,Ann-Christin Hau,Martin Vallières,David Fortin,Martin Lepage,Bennett Landman,Karthik Ramadass,Kaiwen Xu,Silky Chotai,Lola B Chambless,Akshitkumar Mistry,Reid C Thompson,Yuriy Gusev,Krithika Bhuvaneshwar,Anousheh Sayah,Camelia Bencheqroun,Anas Belouali,Subha Madhavan,Thomas C Booth,Alysha Chelliah,Marc Modat,Haris Shuaib,Carmen Dragos,Aly Abayazeed,Kenneth Kolodziej,Michael Hill,Ahmed Abbassy,Shady Gamal,Mahmoud Mekhaimar,Mohamed Qayati,Mauricio Reyes,Ji Eun Park,Jihye Yun,Ho Sung Kim,Abhishek Mahajan,Mark Muzi,Sean Benson,Regina G H Beets-Tan,Jonas Teuwen,Alejandro Herrera-Trujillo,Maria Trujillo,William Escobar,Ana Abello,Jose Bernal,Jhon Gómez,Joseph Choi,Stephen Baek,Yusung Kim,Heba Ismael,Bryan Allen,John M Buatti,Aikaterini Kotrotsou,Hongwei Li,Tobias Weiss,Michael Weller,Andrea Bink,Bertrand Pouymayou,Hassan F Shaykh,Joel Saltz,Prateek Prasanna,Sampurna Shrestha,Kartik M Mani,David Payne,Tahsin Kurc,Enrique Pelaez,Heydy Franco-Maldonado,Francis Loayza,Sebastian Quevedo,Pamela Guevara,Esteban Torche,Cristobal Mendoza,Franco Vera,Elvis Ríos,Eduardo López,Sergio A Velastin,Godwin Ogbole,Dotun Oyekunle,Olubunmi Odafe-Oyibotha,Babatunde Osobu,Mustapha Shu'aibu,Adeleye Dorcas,Mayowa Soneye,Farouk Dako,Amber L Simpson,Mohammad Hamghalam,Jacob J Peoples,Ricky Hu,Anh Tran,Danielle Cutler,Fabio Y Moraes,Michael A Boss,James Gimpel,Deepak Kattil Veettil,Kendall Schmidt,Brian Bialecki,Sailaja Marella,Cynthia Price,Lisa Cimino,Charles Apgar,Prashant Shah,Bjoern Menze,Jill S Barnholtz-Sloan,Jason Martin,Spyridon Bakas

Although machine learning (ML) has shown promise in numerous domains, there are concerns about generalizability to out-of-sample data. This is currently addressed by centrally sharing ample, and importantly diverse, data from multiple sites. However, such centralization is challenging to scale (or even not feasible) due to various limitations. Federated ML (FL) provides an alternative to train accurate and generalizable ML models, by only sharing numerical model updates. Here we present findings from the largest FL study to-date, involving data from 71 healthcare institutions across 6 continents, to generate an automatic tumor boundary detector for the rare disease of glioblastoma, utilizing the largest dataset of such patients ever used in the literature (25,256 MRI scans from 6,314 patients). We demonstrate a 33% improvement over a publicly trained model to delineate the surgically targetable tumor, and 23% improvement over the tumor's entire extent. We anticipate our study to: 1) enable more studies in healthcare informed by large and diverse data, ensuring meaningful results for rare diseases and underrepresented populations, 2) facilitate further quantitative analyses for glioblastoma via performance optimization of our consensus model for eventual public release, and 3) demonstrate the effectiveness of FL at such scale and task complexity as a paradigm shift for multi-site collaborations, alleviating the need for data sharing.


翻译:虽然机器学习(ML)在许多领域都显示了希望,但人们对于能否普遍使用超抽样数据存在关切,目前通过集中共享多个网站大量且重要多样的数据来解决这一问题,然而,由于各种限制,这种集中化对规模(甚至不可行)具有挑战性;联邦ML(FL)提供了培训准确和可普及的ML模型的替代办法,仅分享数字模型更新;我们在这里介绍了迄今为止最大的FL研究的结果,涉及来自6个大洲71个保健机构的数据,以生成一个罕见的Glioblastoma病的自动肿瘤边界检测器,利用文献中曾经使用过的这类病人的最大数据集(25 256 MRI扫描了6 314名病人的25 256 MRI扫描),但这种集中化由于各种限制,对规模(甚至不可行)具有挑战性;联邦ML(F)提供了一种用于描述可外科定向肿瘤模型的公开培训模式的33%的改进,以及整个肿瘤改进23%。我们预计我们的研究将:(1) 能够根据大量和多样的数据进行更多的保健研究,确保稀有疾病和代表性的人口获得有意义的结果;(2) 便利进一步进行关于Gliolibstastastastaphma的定量分析,通过业绩的系统化分析,从而显示我们最终需要的复杂程度的共识模式的多级数据。

0
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/
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+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
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23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 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
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 · 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 · 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 · 2009年12月31日
Hierarchical Federated Learning with Privacy
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月10日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月10日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月8日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月8日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月7日
VIP会员
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23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 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
相关基金
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 · 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 · 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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员