2023 Fiscal Year Research-status Report
心臓の検査値を推定する深層学習における自律進化型フレームワークの構築
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23K11310
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
大前 佑斗 日本大学, 生産工学部, 講師 (00781874)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 佑記 日本大学, 医学部, 助教 (10838494)
奥村 恭男 日本大学, 医学部, 教授 (20624159)
豊谷 純 日本大学, 生産工学部, 教授 (70459866)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 深層学習 / 機械学習 / 医療応用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年は、(1) 深層学習の特徴抽出層に接続するテクスチャ特徴量の変換ライブラリと、(2) 医療用深層学習を高性能化させる低次元化アルゴリズムを開発した。画像を入力とする畳み込みニューラルネットワークにおいて、特徴抽出層に特徴量ベクトルを接続することができ、それにより性能向上が期待される。今年度は、上述のレイヤに入力する特徴量として、テクスチャ特徴量を検討し、このライブラリ開発（Pythonモジュール）を行った。本ライブラリにより、グレースケール画像を入力することで、濃淡ヒストグラム・濃淡差分統計量・同時生起行列・ランレングス行列・フーリエパワースペクトルの角度方向分布と動径方向分布が作成される。その後、これらの出力の統計量（平均・コントラスト・分散・歪度・尖度・エネルギー・エントロピー・相関・逆分散・逆差分モーメントなど）が算出される。いくつかの簡易的な実験により、この有効性を検証した結果、一定の性能で分類問題を解くことに寄与することが確認された。また、本ライブラリは高速な演算が可能であることも確認されている。本成果は、査読付き国際会議に投稿予定である。また、医療用畳み込みニューラルネットワークを高性能化させるアルゴリズムとして、Removal Operation of Anomaly Feature Maps (RO-AFM) を提案しており、これが既存手法よりもある程度優れて低次元化を実現できる可能性を示した。本論文は査読中であり、2024年度内の出版を想定している。以上より、おおむね順調に進行していると判断する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に掲げた進捗があるため、順調に進行していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を踏襲し、自律進化型のフレームワークを構築する予定である。また、来年度は2本以上の査読付き論文誌への投稿、2回以上の国内・国外学会発表を行うことを想定している。
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| Causes of Carryover |
投稿中の論文が年度内に採択判定を受けなかったため。次年度での採択を目指し、分析を追加することで論文を改善させていく予定である。
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