Перейти до вмісту
Наукові вісті КПІ
ISSN 2617-5509 · e‑ISSN 2663-7472 Відкритий доступ · CC BY 4.0
Т. 139 · № 2 · 2025 лип 21, 2025 статті

МОДЕЛЬ КЛАСИФІКАЦІЇ РАКОВИХ ЗАХВОРЮВАНЬ ШКІРИ НА ОСНОВІ ІНТЕГРАЦІЇ ДИСКРИМІНАТОРА В АРХІТЕКТУРУ СХОДОВИХ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ

ОЗ
Олексій Зарицкий Відповідальний Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
ВД
Валерій Данилов Kyiv Politechic Institute, Institute of Applied System Analysis, Ukraine Україна
Опублікованолип 21, 2025
PDF
НВКПІ 2 ТОМ 139 · 2
ТОМ 139 · № 2 · 2025 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Напівкероване навчання (НН) є одним із перспективних напрямів глибокого навчання, особливо для задач, де отримання міток є складним і дорогим процесом, як у випадку класифікації ракових захворювань шкіри. Існуючі підходи, зокрема Adversarial Autoencoders (AAE) та Ladder Networks (LN), ефективно використовують нерозмічені дані, але мають обмеження у точності реконструкції та регуляризації. Мета дослідження. Розробка та дослідження моделі класифікації ракових захворювань шкіри на основі інтеграції дискримінатора в архітектуру сходових нейронних мереж. Методика реалізації. Розроблена модель поєднує регуляризуючі властивості сходових нейронних мереж із використанням функції втрат на основі дискримінатора, що оцінює якість реконструкції зображень орієнтуючись на їх структуру, форму та ключові візуальні ознаки. Експерименти проводилися на датасеті HAM10000 з різними співвідношеннями розмічених і нерозмічених даних (30%, 10%, 5%). Результати дослідження . Експерименти показали, що запропонована модель підвищила -score для класу злоякісних утворень на 4% у порівнянні з базовою сходовою мережею за умов 5% розмічених даних. При 30% маркованих зразків score досяг 74.8%, що всього на 1% менше за повністю керовану модель. Відносний показник при 5% розмічених даних склав 0.939, перевищуючи аналогічний коефіцієнт для STFL (0.877), що підтверджує ефективність використання нерозмічених даних у запропонованій моделі. Висновки. Запропонована модель вдосконалює існуючі методи напівкерованого навчання (Ladder Networks, Adversarial Autoencoders), забезпечуючи високу ефективність використання нерозмічених даних для регуляризації латентного простору енкодера у задачі класифікації ракових захворювань шкіри. Перспективи подальших досліджень включають використання дискримінатора для порівняння латентних просторів та вдосконалення функції Reconstruction Cost для розширення її застосування в інших задачах аналізу зображень

Ключові слова

Посилання

  1. A. Makhzani, J. Shlens, N. Jaitly, I. Goodfellow, and B. Frey, "Adversarial autoencoders," arXiv preprint arXiv:1511.05644, 2015. [Online]. Available: https://arxiv.org/abs/1511.05644 . https://doi.org/10.48550/arXiv.1511.05644
  2. I. Goodfellow, J. Pouget-Abadie, M. Mirza, B. Xu, D. Warde-Farley, S. Ozair, A. Courville, and Y. Bengio, "Generative adversarial nets," in Advances in Neural Information Processing Systems, vol. 27, 2014, pp. 2672–2680.
  3. R. Tachibana, T. Matsubara, and K. Uehara, "Semi-supervised learning using adversarial networks," in 2016 IEEE/ACIS 15th International Conference on Computer and Information Science (ICIS), Okayama, Japan, 2016, pp. 1–6. https://doi.org/10.1109/icis.2016.7550881
  4. A. Gogna and A. Majumdar, "Semi supervised autoencoder," in Neural Information Processing, 23rd International Conference, ICONIP 2016, Kyoto, Japan, October 16-21, 2016, Proceedings, Part II 23, Springer International Publishing, 2016. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46672-9_10
  5. M. Pazeshki, L. Fan, F. Brakel, A. Courville, and Y. Bengio, "Deconstructing the Ladder Network Architecture," in Proceedings of the 33rd International Conference on Machine Learning, New York, NY, USA, 2016, pp. 2368-2376.
  6. A. Rasmus, H. Valpola, and M. Honkala, "Semi-Supervised Learning with Ladder Networks," in Advances in Neural Information Processing Systems, vol. 28, 2015, pp. 3546–3554.
  7. D. P. Kingma, S. Mohamed, D. J. Rezende, and M. Welling, "Semi-supervised learning with deep generative models," in Advances in Neural Information Processing Systems, vol. 27, 2014, pp. 3581–3589.
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИВНОГО ПРОСТОРУ ОЗНАК ТЕХНІЧНИХ ІНДИКАТОРІВ ФІНАНСОВИХ ПРОЦЕСІВ НА ОСНОВІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ МОДЕЛЕЙ

Роман Тертичний, Денис Чупрін, Петро Бідюк

Проблематика. Фінансові часові ряди характеризуються нелінійністю, нестаціонарністю та високим рівнем шуму, що суттєво ускладнює їх моделювання та прогнозування.…

#методика формування інформативного простору ознак #технічні індикатори #волатильність Паркінсона #нейронні мережі
10.20535/kpisn.2026.3.359610

МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ ОБРОБКИ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ У ПРОМИСЛОВИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Ярослав Корпань, Євген Федоров, Ольга Нечипоренко

Проблематика. Сучасні промислові системи контролю характеризуються високим рівнем інтеграції інформаційних і фізичних процесів та використанням розподілених…

#промислові системи автоматизації #SCADA-системи #цілісність даних #кібербезпека ICS
10.20535/kpisn.2026.3.361520

МЕТОДИКА ПАРАМЕТРИЧНОГО СИНТЕЗУ ЗУМ-АФОКАЛЬНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ НЕРУХОМИХ ВАРІОЛІНЗ

Ігор Г. Чиж

Проблематика Зум-оптичні системи, в яких використовуються механічно нерухомі електрично керовані варіолінзи, не можуть вважатися такими, що мають нерухомі оптичні…

#зум-афокальні системи #головні точки варіолінз #синтез зум-афокальних систем #стабільна афокальність зум-системи
10.20535/kpisn.2026.3.351645

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Схожі статті

1-10 з 11

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.