Medical AI & Article Review 12

Medical Image SOTA 모델 (DUCK-NET) 리뷰 및 torch 코드 구현

원논문 링크 : https://arxiv.org/pdf/2311.02239v1.pdf 의료 이미지 segmentation 에서 가장 많이 활용되는 모델은 UNET으로, 주로 인코더에서 CNN 계열 모델을 붙이고 디코더에 UNET으로 De-convoluioning 하는 Up-sampling 과정을 통해 학습시킨다. UNET 후속 모델인 UNET++, UNET3+ 도 있으나, 동일한 데이터로 실험해본 결과 성능의 큰 차이는 없었다. (다만, 모델 사이즈가 조금 작아져서 light 해지는 결과는 있었음.) UNET은 2015년에 소개된 이후 약 10년간 많이 활용되었지만, 최근 제안되는 모델에 비해 성능이 많이 떨어지는 결과가 많았음. semantic segmantation SOTA 모델 성능비교 Datase..

masking 종류 및 설명

마스킹 종류는 여러가지가 있으며, 각 데이터별로 활용하거나 적용할 수 있는 것들이 다양함. Uniform Sampling Mask : 이미지나 신호 처리에서 사용되는 용어 중 하나로, 균일하게 분포된 샘플을 기반으로 마스킹 하는 방법 이미지 처리에서의 균일 샘플링: 이미지에서 균일한 샘플링은 이미지의 각 픽셀이나 픽셀 그룹에 대해 균일한 간격으로 데이터를 선택하여 마스킹함. 이는 이미지를 효과적으로 다운샘플링하거나, 특정 영역에 대한 정보를 추출하거나, 이미지에서 특정 특징을 감지하는 등의 작업에서 사용됨. 신호 처리에서의 균일 샘플링: 신호 처리에서 균일 샘플링은 신호를 일정한 간격으로 샘플링하는 것으로 마스킹함. 이는 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 과정에서 적용되며, 디지털 신호 처리에서도 다양한..

Image artifact generate 설명

"Image artifact"는 이미지에서 발생한 불규칙한 변형이나 오류를 나타내는 용어이고, "Image artifact generation"은 주로 이미지 처리나 그래픽스 관련 연구에서 사용되는 용어임. 인공적으로 이미지에 다양한 종류의 아티팩트를 도입하거나 생성하는 작업을 의미하며, 이러한 작업은 주로 다음과 같은 목적을 위해 수행됨. 데이터 증강 (Data Augmentation): 모델을 학습시키기 전에 데이터셋을 다양하게 만들기 위해 이미지에 다양한 아티팩트를 추가하는 것은 모델의 일반화 성능을 향상시킬 수 있음. 모델 성능 평가: 모델의 견고성을 테스트하거나 어떤 종류의 아티팩트에 대한 모델의 강건성을 확인하기 위해 image artifact를 생성하는 것이 유용할 수 있음. 보안 연구: 이..

상관분석(Correlation)

Correlation은 2개의 Continuous Variables 간의 선형적 관계를 분석하는 것으로, 선형적 관계는 비례식이 성립되는 관계임.(A 변수가 증가할 때, B 변수가 같이 증가하면 양의 상관관계에 있음을 의미함.) 상관계수는 아래와 같은 방법을 사용함. (일반적으로 Pearson 상관계수 사용) Pearson Correlation Coefficient : 모수적 방법으로, 값은 -1.0 ~ +1.0 범위에 존재함. 1은 완벽한 양의 상관관계, -1은 완벽한 음의 상관관계, 0은 선형관계가 없음을 의미함. Spearman Correlation Coefficient : 변수간 단조관계를 측정하는 비모수적 방법. 즉, 선형이 아닌 모든 종류의 관계를 감지함. 계산식이 복잡하지만, 각 변수의 순위..

PlexusNet: A neural network architectural concept for medical image classification

최신 합성곱 신경망 모델은 의료 영상에서 광범위하게 사용되어 다양한 임상 문제에 대응하고 있지만, 이러한 모델의 복잡성과 규모는 의료 영상에서 정당화되지 않을 수 있으며, 사용 가능한 자원 예산에 따라 다름 Feature map의 수를 증가시키면 분류 작업에 대한 모델 설명력이 감소하고, 현재의 데이터 정규화 방법은 모델 개발 전에 고정되어 있으며 데이터 도메인의 명시를 무시하는 문제가 있음. 이러한 문제를 고려하여, PlexusNet이라는 새로운 확장 가능한 모델을 제안함. PlexusNet의 구조는 네트워크의 깊이, 너비 및 분기에 따라 조절되는 블록 아키텍처와 모델 스케일링을 포함하고 있음. PlexusNet은 더 나은 데이터 일반화를 위한 새로운 학습 가능한 데이터 정규화 알고리즘을 포함하고 있음..

Airflow, Kafka, dbt, Presto

Airflow Airflow는 데이터 파이프라인을 작성하고 관리하기 위한 오픈소스 Work-flow 자동화 패키지임. 파이썬 스크립트로 사용자 지정 작업 및 work-flow를 지정할 수 있음. Airflow의 Task는 파이썬 함수로 구현되어 실행되고, 파이썬 패키지와 라이브러리를 확장해서 사용할 수 있음. 데이터의 수집, 처리, 저장 및 전달을 자동화하고 스케쥴러를 실행할 수 있음. 주요특징 Task 단위 Work-flow 관리 스케쥴링 : Airflow는 작업을 정의하고 실행 일정을 설정할 수 있음. 작업들은 특정 시간 또는 조건에 따라 주기적으로 실행될 수 있음. 모니터링 및 로깅 : Airflow 대시보드를 통해 실행중인 작업의 상태를 모니터링하고 Log Data를 볼 수 있음. 동적 Work-..

의료에서의 컴퓨터 비전(Computer vision in Medical)

2021년, Nature Digital Medicine에 올라온 논문으로, 딥러닝이 의료에서의 컴퓨터 비전을 가능하게 한다는 내용임. 상단 a : 다중 모달 판별 모델. 딥 러닝 구조는 일반적으로 합성곱 신경망을 사용하여 이미지 데이터와 함께 일반적인 딥 네트워크를 사용하여 이미지가 아닌 데이터로부터 동시에 학습할 수 있으며, 질병 진단, 예후 예측, 임상 예측 등의 조합이 포함될 수 있다. 하단 b : 생성 모델. 합성곱 신경망은 이미지를 생성하기 위해 훈련될 수 있으며, 작업에는 이미지 간 회귀(그림에서 표시됨), 초고해상도 이미지 개선, 신규 이미지 생성 및 기타 작업이 포함됨. 객체 분류, 위치 지정 및 감지는 각각 이미지 내 개체의 유형 식별, 존재하는 객체의 위치 및 유형 및 위치를 동시에 식..

PPG(Photoplethysmography) 광용적맥파 정리

PPG(Photoplethysmography)는 빛을 사용하여 혈액의 운반과 관련된 생리적인 정보를 측정하는 비침습적인 생체 측정하는 방법 주로 손가락 끝이나 귀 등의 부위에 센서를 부착하여 사용하며, PPG는 주로 다음과 같은 정보를 측정하고 모니터링하는 데 사용됨. 심박수 측정: PPG는 맥박을 측정하는 데 가장 널리 사용됩니다. 센서가 피부에 빛을 쏴서 흡수되는 양을 측정함으로써 맥박의 뛰는 속도를 계산함. 혈압 추정: PPG 신호를 통해 수축과 이완 기간의 변화를 감지하여 혈압을 추정하는 데 사용할 수 있음. 산소 포화도 측정: PPG는 혈액 내의 산소 포화도(SpO2)를 측정하는 데 사용함. 이것은 혈액 내의 산소의 양을 백분율로 표시한 값으로, 산소포화도가 낮아지면 산소 부족으로 인한 문제가 ..