Interactive segmentation, an integration of AI algorithms and human expertise, premises to improve the accuracy and efficiency of curating large-scale, detailed-annotated datasets in healthcare. Human experts revise the annotations predicted by AI, and in turn, AI improves its predictions by learning from these revised annotations. This interactive process continues to enhance the quality of annotations until no major revision is needed from experts. The key challenge is how to leverage AI predicted and expert revised annotations to iteratively improve the AI. Two problems arise: (1) The risk of catastrophic forgetting--the AI tends to forget the previously learned classes if it is only retrained using the expert revised classes. (2) Computational inefficiency when retraining the AI using both AI predicted and expert revised annotations; moreover, given the dominant AI predicted annotations in the dataset, the contribution of newly revised annotations--often account for a very small fraction--to the AI training remains marginal. This paper proposes Continual Tuning to address the problems from two perspectives: network design and data reuse. Firstly, we design a shared network for all classes followed by class-specific networks dedicated to individual classes. To mitigate forgetting, we freeze the shared network for previously learned classes and only update the class-specific network for revised classes. Secondly, we reuse a small fraction of data with previous annotations to avoid over-computing. The selection of such data relies on the importance estimate of each data. The importance score is computed by combining the uncertainty and consistency of AI predictions. Our experiments demonstrate that Continual Tuning achieves a speed 16x greater than repeatedly training AI from scratch without compromising the performance.


翻译:交互式分割融合了人工智能算法与人类专业经验,旨在提升医疗领域大规模精细标注数据集的构建精度与效率。人类专家修正AI预测的标注,而AI则通过从这些修正标注中学习来优化预测结果。这种交互过程持续提升标注质量,直至专家无需进行重大修正。关键挑战在于如何利用AI预测标注与专家修正标注来迭代优化AI模型,其中存在两个核心问题:(1)灾难性遗忘风险——若仅使用专家修正的类别进行再训练,AI会遗忘先前学习过的类别;(2)计算效率低下——使用AI预测标注与专家修正标注联合再训练时,由于数据集中预测标注占主导地位,新修正标注(通常仅占极小比例)对模型训练的贡献微乎其微。本文提出持续调优方法,从网络架构与数据重用两个维度解决上述问题。首先设计共享网络处理所有类别,并附加面向特定类别的独立网络。为缓解遗忘问题,我们冻结先前学习类别的共享网络,仅更新修正类别的特定网络。其次,通过重用少量包含历史标注的数据来避免过度计算,这些数据的选择基于各数据重要度评估,其评分由AI预测的不确定性和一致性共同计算得出。实验表明,持续调优方法在保持同等性能的前提下,训练速度比从零开始重复训练AI提升16倍。

0
下载
关闭预览

相关内容

让 iOS 8 和 OS X Yosemite 无缝切换的一个新特性。 > Apple products have always been designed to work together beautifully. But now they may really surprise you. With iOS 8 and OS X Yosemite, you’ll be able to do more wonderful things than ever before.

Source: Apple - iOS 8
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2022年1月24日
Arxiv
12+阅读 · 2021年3月24日
How to Fine-Tune BERT for Text Classification?
Arxiv
13+阅读 · 2019年5月14日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员