kth.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Neuromorphic Medical Image Analysis at the Edge: On-Edge training with the Akida Brainchip
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS).
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS).
2023 (Engelska)Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Medicinsk bildanalys med neuromorfisk hårdvara : On-Edge-träning med Akida Brainchip (Svenska)
Abstract [en]

Computed Tomography (CT) scans play a crucial role in medical imaging, allowing neuroscientists to identify intracranial pathologies such as haemorrhages and malignant tumours in the brain. This thesis explores the potential of deep learning models as an aid in intracranial pathology detection through medical imaging. By first creating a convolutional neural network model capable of identifying brain haemorrhage and then moving it onto the neuromorphic processor Akida AKD1000, it allowed the usage of Spiking Neural Networks and on-edge retraining capabilities. In a process called few-shot learning, the model was trained to also identify brain tumours with minimal additional samples. The research further investigated how the parameters used in the edge-learning influenced classification accuracy. It was shown that the parameter selection and interaction introduced a trade-off in regard to accuracy for the haemorrhage and tumour classification models, but an optimal constellation of parameters could be extracted. These results aim to serve as a foundation for future endeavours in image analysis using neuromorphic hardware, specifically within the domain of few-shot and on-edge learning. The integration of these models in the medical field has the potential to streamline the diagnosis of intracranial pathologies, enhancing accuracy and efficiency while unloading medical professionals.

Abstract [sv]

Datortomografi (CT) spelar en avgörande roll inom medicinsk bildvetenskap då den assisterar läkare i att identifiera hjärnsjukdomar såsom blödningar och elakartade tumörer. Denna avhandling utforskar potentialen hos djupinlärningsmodeller som hjälpmedel för upptäckt av hjärnsjukdomar genom medicinsk bildvetenskap. Genom att först skapa en konvolutionell neural nätverksmodell som kan identifiera hjärnblödning och sedan överföra den till den neuromorfiska processorn Akida AKD1000, möjliggjordes användning av "spikande" neurala nätverk och om-inlärning av modellen på hårdvaran (on-edge). I en process kallad few-shot learning tränades modellen till att även kunna identifiera hjärntumörer med endast ett minimalt antal ytterligare datortomografibilder. Vidare undersöktes hur parametrarna som används i om-inlärningen på den neuromorfiska hårdvaran påverkade klassificeringsträffsäkerheten. Det visades att valet av parametrar och deras interaktion introducerade en avvägning när det gällde träffsäkerheten för blödnings- och tumörklassificeringsmodellerna, men en optimal konstellation av parametrar kunde extraheras. Dessa resultat ämnar till att fungera som en grund för framtida arbete inom medicinsk bildvetenskap med neuromorfisk hårdvara, särskilt inom området few-shot learning och on-edge learning. Klassifikationsmodeller som dessa har potentialen att effektivisera diagnosen av hjärnsjukdomar och på så sätt förbättra träffsäkerheten av diagnos av hjärnsjukdomar, samt avlasta medicinska yrkesverksamma.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2023. , s. 29
Serie
TRITA-EECS-EX ; 2023:302
Nationell ämneskategori
Data- och informationsvetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-330850OAI: oai:DiVA.org:kth-330850DiVA, id: diva2:1779206
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2023-08-01 Skapad: 2023-07-03 Senast uppdaterad: 2023-08-01Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1116 kB)1778 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1116 kBChecksumma SHA-512
5dcdbfa88a2a363d0d8b520662d577b54e3d756f279ea1107db7c4dab5afe726c9cbc3f64fc9b8710cabea54009cd3f7b407c2670204176fbb0951e12d376d59
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Av organisationen
Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Data- och informationsvetenskap

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 1778 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 3155 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf