Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > eess > arXiv:2508.09196

帮助 | 高级搜索

电气工程与系统科学 > 图像与视频处理

arXiv:2508.09196 (eess)
[提交于 2025年8月8日 ]

标题: FIVA:具有不确定性估计的通用CT分割联邦逆方差平均方法

标题: FIVA: Federated Inverse Variance Averaging for Universal CT Segmentation with Uncertainty Estimation

Authors:Asim Ukaye, Numan Saeed, Karthik Nandakumar
摘要: 不同CT分割数据集通常来自不同的扫描仪,在不同的采集设置下获取,并且通常只提供有限的且常常不重叠的器官分割标签。 在有效利用这些异构数据的同时保护患者隐私可能具有挑战性。 本工作提出了一种新颖的联邦学习方法,通过利用模型不确定性进行聚合和预测不确定性进行推理,实现在多样化腹部CT数据集上的通用分割。 我们的方法利用随机小批量梯度下降中的固有噪声来估计模型权重的分布,以在客户端级别提供对模型参数的实时不确定性。 然后,使用额外的不确定性信息,在服务器端使用一种受贝叶斯启发的逆方差聚合方案对这些参数进行聚合。 此外,所提出的方法通过从模型权重传播不确定性来量化预测不确定性,为临床决策提供了必要的置信度度量。 与最近的研究一致,预测不确定性在推理阶段被用于提高预测性能。 实验评估表明,与之前建立的基线相比,该方法在提高联邦聚合质量和不确定性加权推理方面是有效的。 本工作的代码已发布在:https://github.com/asimukaye/fiva
摘要: Different CT segmentation datasets are typically obtained from different scanners under different capture settings and often provide segmentation labels for a limited and often disjoint set of organs. Using these heterogeneous data effectively while preserving patient privacy can be challenging. This work presents a novel federated learning approach to achieve universal segmentation across diverse abdominal CT datasets by utilizing model uncertainty for aggregation and predictive uncertainty for inference. Our approach leverages the inherent noise in stochastic mini-batch gradient descent to estimate a distribution over the model weights to provide an on-the-go uncertainty over the model parameters at the client level. The parameters are then aggregated at the server using the additional uncertainty information using a Bayesian-inspired inverse-variance aggregation scheme. Furthermore, the proposed method quantifies prediction uncertainty by propagating the uncertainty from the model weights, providing confidence measures essential for clinical decision-making. In line with recent work shown, predictive uncertainty is utilized in the inference stage to improve predictive performance. Experimental evaluations demonstrate the effectiveness of this approach in improving both the quality of federated aggregation and uncertainty-weighted inference compared to previously established baselines. The code for this work is made available at: https://github.com/asimukaye/fiva
评论: 17页,5张图,医疗健康机器学习会议
主题: 图像与视频处理 (eess.IV) ; 人工智能 (cs.AI); 计算机视觉与模式识别 (cs.CV); 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2508.09196 [eess.IV]
  (或者 arXiv:2508.09196v1 [eess.IV] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.09196
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Asim Ukaye [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 8 月 8 日 11:34:01 UTC (2,322 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
eess.IV
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
cs
cs.AI
cs.CV
cs.LG
eess

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号