Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 4

Transfer Öğrenme Kullanarak Göğüs Röntgeni Görüntülerinden COVID-19 Tahmini

COVID-19 Prediction from Chest X-Ray Images using Transfer Learning

Sayfa
1395–1407
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Son olarak, topluluk modelimiz %97'lik bir F-Skoru ile diğer tüm modellerden daha iyi performans gösterdi.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:COVID-19 salgını, sadece ülkelerdeki sağlık sistemlerini değil, dünya çapında tüm toplumları birçok şekilde etkilemektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, gerçek görüntülerden yararlanarak, bir hastada COVID-19 virüsünün olup olmadığını tahmin etmek için Evrişimsel Sinir Ağlarını göğüs röntgeni görüntülerine uyguladık.
💡
Sonuç & Katkı:Son olarak, topluluk modelimiz %97'lik bir F-Skoru ile diğer tüm modellerden daha iyi performans gösterdi.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Göğüs Röntgeni · COVID-19 · Viral Pnömoni

Özet

COVID-19 salgını, sadece ülkelerdeki sağlık sistemlerini değil, dünya çapında tüm toplumları birçok şekilde etkilemektedir. Bu süreçte, pandeminin üstesinden gelmek için önemli sayıda çalışma yapılmış ve birçok tıbbi teknik denenmiştir. Bu çalışmada, gerçek görüntülerden yararlanarak, bir hastada COVID-19 virüsünün olup olmadığını tahmin etmek için Evrişimsel Sinir Ağlarını göğüs röntgeni görüntülerine uyguladık. Başlangıçta, görüntü işleme alanındaki başarıları nedeniyle çok iyi bilinen mimariler olan bir dizi önceden eğitilmiş ResNet, VGG, ve Xception modellerini elimizdeki probleme uygun olarak yeniden eğitmek üzere Transfer Öğrenme kullandık. Bu modellerle ulaşılan performans tatmin edici olsa da daha isabetli ve güvenilir sonuçlar elde etmek amacıyla üç ayrı modeli bir araya getiren bir topluluk modeli oluşturduk. Son olarak, topluluk modelimiz %97'lik bir F-Skoru ile diğer tüm modellerden daha iyi performans gösterdi.

Abstract

The COVID-19 pandemic has been affecting our lives in many ways, not only the healthcare systems in the countries but the whole societies worldwide. Meantime, a considerable number of studies have been conducted and lots of medical techniques have been tried to overcome the pandemic. In this work, making use of real-world images, we applied Convolutional Neural Networks to chest X-ray images to predict whether a patient has the COVID-19 virus or not. Initially, we used transfer learning to fine tune a number of pre-trained ResNet, VGG, and Xception models, which are very well-known architectures due to their success in image processing tasks. While the achieved performance with these models was encouraging, we ensembled three models to obtain more accurate and reliable results. Finally, our ensemble model outperformed all other models with an F-Score of 97%.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TUNALI, V., BIÇAKCI, K. (2022). Transfer Öğrenme Kullanarak Göğüs Röntgeni Görüntülerinden COVID-19 Tahmini. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 4, 1395–1407. https://ajindex.com/articles/494039

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Worldometers.info. (2021, Feb. 10). Coronavirus Update (Live) from COVID-19 Virus Pandemic [Online]. Available:
  2. K. He, X. Zhang, S. Ren, and J. Sun, "Deep Residual Learning for Image Recognition," in 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2016, pp. 770-778
  3. G. Huang, Z. Liu, L. V. D. Maaten, and K. Q. Weinberger, "Densely Connected Convolutional Networks," in 2017 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2017, pp. 2261-2269
  4. S. Minaee, R. Kafieh, M. Sonka, S. Yazdani, and G. Jamalipour Soufi, "Deep-COVID: Predicting COVID-19 from chest X-ray images using deep transfer learning," Medical Image Analysis, vol. 65, p. 101794, 2020
  5. F. Chollet, "Xception: Deep Learning with Depthwise Separable Convolutions," in 2017 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2017, pp. 1800-1807
  6. A. I. Khan, J. L. Shah, and M. M. Bhat, "CoroNet: A deep neural network for detection and diagnosis of COVID-19 from chest x-ray images," Computer Methods and Programs in Biomedicine, vol. 196, p. 105581, 2020
  7. J. Deng, W. Dong, R. Socher, L. Li, L. Kai, and F.-F. Li, "ImageNet: A large-scale hierarchical image database," in 2009 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 2009, pp. 248-255
  8. A. Howard, M. Zhu, B. Chen, D. Kalenichenko, W. Wang, T. Weyand, M. Andreetto, and H. Adam, "MobileNets: Efficient Convolutional Neural Networks for Mobile Vision Applications," ArXiv, vol. abs/1704.04861, 2017
  9. K. Simonyan and A. Zisserman, "Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition," CoRR, vol. abs/1409.1556, 2015
  10. I. D. Apostolopoulos and T. A. Mpesiana, "Covid-19: automatic detection from X-ray images utilizing transfer learning with convolutional neural networks," Physical and Engineering Sciences in Medicine, vol. 43, pp. 635-640, 2020
  11. T. Ozturk, M. Talo, E. A. Yildirim, U. B. Baloglu, O. Yildirim, and U. Rajendra Acharya, "Automated detection of COVID-19 cases using deep neural networks with X-ray images," Computers in Biology and Medicine, vol. 121, p. 103792, 2020
  12. M. E. H. Chowdhury, T. Rahman, A. Khandakar, R. Mazhar, M. A. Kadir, Z. B. Mahbub, K. R. Islam, M. S. Khan, A. Iqbal, N. A. Emadi, M. B. I. Reaz, and M. T. Islam, "Can AI Help in Screening Viral and COVID-19 Pneumonia?," IEEE Access, vol. 8, pp. 132665-132676, 2020
  13. G. Bradski, "The OpenCV library," Dr Dobb's