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MedISure:基于混合边界分析确保机器学习医学图像分类器

机器学习 2023-11-27 v1 图像与视频处理

摘要

机器学习(ML)模型正成为医疗技术的核心组成部分,迫切需要形式化保证以验证其安全性、公平性、鲁棒性和可信性。这些模型天生容易出错,可能对患者健康构成严重风险甚至造成不可挽回的伤害。传统软件保证技术依赖于固定代码,不能直接应用于ML模型,因为这些算法具有适应性并通过训练过程从精选数据集中学习。然而,调整既定原则,例如使用合成测试数据的边界测试,可有效弥合这一差距。为此,我们提出一种称为混合边界分析(MUBA)的新技术,便于从预测公平性方面评估图像分类器。我们在两个重要医学成像任务——脑肿瘤分类和乳腺癌分类——上评估了MUBA,并取得了有前景的结果。本研究旨在展示调整传统保证原则以评估ML模型从而提升医疗技术安全性和可靠性的重要性。为促进未来研究,我们计划公开发布MUBA的代码。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.13978,
  title  = {MedISure: Towards Assuring Machine Learning-based Medical Image Classifiers using Mixup Boundary Analysis},
  author = {Adam Byfield and William Poulett and Ben Wallace and Anusha Jose and Shatakshi Tyagi and Smita Shembekar and Adnan Qayyum and Junaid Qadir and Muhammad Bilal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13978},
  year   = {2023}
}