逻辑函数的双曲正割表示:在 CT 颅内出血检测的概率多示例学习中的应用
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2024-03-25 v1 机器学习
摘要
多示例学习 (MIL) 是一种弱监督范式,已成功应用于许多不同的科学领域,并且特别适合医学成像。概率 MIL 方法,更具体地说是高斯过程 (GPs),由于其高表达能力和不确定性量化能力,已取得了优异的结果。最成功的基于 GP 的 MIL 方法之一 VGPMIL 采用变分界来处理逻辑函数的难解性。在这里,我们使用 P'olya-Gamma 随机变量来表述 VGPMIL。该方法产生了与原始 VGPMIL 相同的变分后验近似,这是双曲正割分布所允许的两种表示的结果。这促使我们提出一种通用的基于 GP 的 MIL 方法,只需利用双曲正割分布以外的分布即可呈现不同形式。使用 Gamma 分布,我们得到了一种新方法,获得了具有竞争力或更优的预测性能与效率。这一点在包含一个合成 MIL 数据集、两个知名 MIL 基准测试和一个真实世界医学问题的综合实验研究中得到了验证。我们期望这项工作能提供超越 MIL 的有用思路,以促进该领域的进一步研究。
引用
@article{arxiv.2403.14829,
title = {Hyperbolic Secant representation of the logistic function: Application to probabilistic Multiple Instance Learning for CT intracranial hemorrhage detection},
author = {F. M. Castro-Macías and P. Morales-Álvarez and Y. Wu and R. Molina and A. K. Katsaggelos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14829},
year = {2024}
}
备注
48 pages, 12 figures, published in Artificial Intelligence Journal