I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   14 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 5 ,   p p .   428 ~ 438   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 1 . p p 4 2 8 - 4 3 8          428     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Dete c tion o lo ca t io n - specific  int ra - cran ia l brain tu m o rs       Sh o la   Ush a ra ni 1 Ra m a   P a rv a t hy   L a k s hm a na 1 G a y a t hri R a j a k u m a ra n 1 Arit ra   B a s u 1   Anj a na   Dev i N a nd a m 2 ,   Siv a k um a Depuru 3   1 S c h o o l   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   V e l l o r e   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   K o n e r u   L a k sh m a i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n ,   V a d d e sw a r a m ,   I n d i a   3 S c h o o l   o f   C o m p u t i n g ,   M o h a n   B a b u   U n i v e r si t y ,   T i r u p a t i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   25 2 0 2 4   R ev is ed   Sep   6 2 0 2 4   Acc ep ted   Sep   30 2 0 2 4       M u tatio n o a b n o rm a li ti e i n   g e n e c a n   o c c a sio n a ll y   c a u se   c e ll to   g ro w   u n c o n tro ll e d ,   re su lt i n g   i n   a   tu m o r,   wh ich   is  v e ry   d a n g e ro u s.  Th e se   a re   th e   m o st  p re v a len c a n c e c a u se s.  Th e y   a re   c a u se d   b y   sig n ifi c a n d a m a g e   to   g e n e in   a   sp e c ifi c   c e ll   d u rin g   a   p e r so n ' e x isten c e .   Bra in   t u m o rs  a re   i n c re a sin g   ra p id l y ,   m a j o rly   b ra i n   tu m o r   c a se in   t h e   US   a re   p r o jec ted   to   rise   fr o m   2 7 , 0 0 0   in   2 0 2 0   t o   3 1 , 0 0 0   i n   2 0 2 3   a a n   a n n u a l   g r o wth   ra te  o 1 . 5 % ,   a ll   t h e   c a se a re   risin g   b e c a u se   o f   th e   d e tec ti o n   o th e   tu m o rs  i n   t h e   late   p h a se .   T h u s ,   it   n e e d s   th e   h o u r   to   c re a te so m e th in g   wh ich   c a n   s o lv e   th is a n o m a ly   a n d   h e l p   u d e tec th e   tu m o ra p id ly   a n d   e fficie n tl y .   Wh il e   m a jo re se a rc h   p a p e rs  o n   b ra in   tu m o r   d e tec ti o n   m a in l y   fo c u o n   th e   d e t e c ti o n   a n d   c las sifica ti o n   o th e   t u m o rs,  th e   p re se n ted   re se a rc h   a ims   to   f irst  d e tec th e   tu m o r   u si n g   p re - re c o g n i z e d   p h o to s   u sin g   m a c h i n e   lea rn in g   o b jec d e tec ti o n   m o d e ls .   T h e n   a fter   su c c e ss fu d e tec ti o n   o f   th e   tu m o r ,   t h e   st u d y   tea m   p la n t o   d e term in e   i ts  p re c ise   c o o rd i n a tes   a n d   d isp lay   t h e   tu m o r   a n d   i ts l o c a ti o n   i n   t h e   p ict u re .   K ey w o r d s :   B r ain   tu m o r   C o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   E f f icien tNet   Gen es   Ma ch in lear n in g   m o d els   Mo b ileNet  v 2   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Gay ath r i Rajak u m ar an   Sch o o l o f   C o m p u ter   Scien ce   a n d   E n g in ee r in g ,   Vello r I n s titu te  o f   T ec h n o lo g y   C h en n ai,   I n d ia   E m ail:  g ay ath r i.r @ v it.a c. in       1.   I NT RO D UCT I O N   tu m o r   is   ti s s u f o r m ed   b y   an   ac cu m u latio n   o f   ab e r r an ce lls .   T h ese  ab n o r m al  ce lls   co n s u m th h ea lth y   b o d ily   ce lls ,   o b liter ate  th em ,   an d   co n tin u to   s well.   B r ain   tu m o r   is   o n o f   th ese  tu m o r s .   I h as  an   im p ac t   o n   th e   b r ain ,   n e u r o lo g ical  s y s tem ,   g lan d s ,   an d   b r ain - s u r r o u n d in g   m e m b r an es.   I m ag i n g   a n d   p ath o lo g y   ca n   b o th   b u s ed   to   d iag n o s tu m o r s .   M ag n etic  r eso n an ce   im ag in g   ( M R I ) ,   wh ich   p r o d u ce s   cr o s s - s ec t io n al  im ag es  o f   th b r ain ,   is   u s ed   to   im a g b r ain   t u m o r s .   On o f   th m o s s er io u s   co n d itio n s   in v o lv in g   th b r ai n   is   b r ain   tu m o r ,   in   wh ich   an   u n co n tr o lle d   g r o wth   o f   a b n o r m al  ce lls   o cc u r s   in   g r o u p   o f   ce lls .   T h d ev elo p m en t o f   v a r io u s   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   h as  led   to   n o tab le  e x p an s io n   o f   t h f ield   o f   im a g p r o ce s s in g   f o r   u s in   b io m e d ical  ap p licatio n s .   T h f o cu s   o f   th e   r esear ch   p ap er   is   to   d etec b r ai n   tu m o r s   alo n g   with   th b r ain   tu m o r   lo ca tio n   co o r d in ate  in   t h g iv en   MRI  s ca n   o f   th b r ain .   B r ain   tu m o r   ca s e s   ar r is in g   r ap id ly   b ec au s o f   th late  d etec tio n   o f   b r ain   tu m o r s .   B r ain   tu m o r   ca s ar in cr ea s in g   r ap id ly ,   th ca s es  in   th U n ited   S tate   i s   ex p ec ted   to   r is f r o m   2 7 , 0 0 0   i n   2 0 2 0   to   3 1 , 0 0 0   i n   2 0 2 3   at  an   an n u al  g r o wth   r ate  o f   1 . 5 %,  all  th ca s es a r r i s in g   b ec au s o f   th late  d etec tio n   o f   b r ain   tu m o r .   S o   th is   p ap er   aim s   ea r ly   d etec tio n   o f   t h tu m o r   b y   e x p licitly   g iv i n g   th e   lin k   ca tio n   co o r d i n ates o f   th e   tu m o r   alo n g   with   v is u al  r ep r esen tatio n   o f   r ec tan g u la r   b o x   en c o m p ass in g   th tu m o r   f o r   e f f icien t d ete ctio n .   B r ain   im ag p r o ce s s in g   r esear ch   is   cu r r en tly   f o c u s ed   o n   th e   i d en tific atio n   o f   b r ain   tu m o r s .   T h is   s tu d y   s u g g ests   s tr ateg y   f o r   u s in g   m ag n etic  r eso n a n ce   im ag es  to   s eg m en an d   ca te g o r ize  b r ain   tu m o r s   ( MRI)   [ 1 ] Fo r   tu m o r   s eg m en tatio n ,   d e ep   n eu r al  n etwo r k s   ( DNN) - b a s ed   ar ch itectu r is   u s ed   [ 2 ] [ 4 ]   ar ti c les  v alid atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f lo ca tio n - s p ec ific in tr a - cra n ia l b r a in   tu mo r s   ( S h o la   Ush a r a n i )   429   tech n iq u es u s ed   s u ch   as  d ice   s im ilar ity   co ef f icien t   an d   th e   J a cc ar d   s im ilar ity   i n d ex .   T h e   cla s s if icatio n   p r o ce s s   is   cr u cial  in   th d iag n o s is   o f   b r ain   ca n ce r s   wh ich   aim s   to   id en tify   b r ain   ca n ce r s   u s in g   v a r io u s   ca teg o r izatio n   [ 5 ]   tech n iq u es  ar e   ea r lier   r esear ch   ac tiv ities   [ 6 ] .   Ho wev er ,   cu r r en class if icatio n   m eth o d s   h a v s u b s tan tial  f alse   alar m   r ates  ( FAR s ) .   T h w eig h ted   co r r elatio n   f ea t u r s elec tio n   b ased   iter ativ b a y esian   m u ltiv ar iate  d ee p   n eu r al  lear n i n g   ( W C FS - I B M DNL )   [ 7 ] [ 9 ]   tec h n iq u e   is   s u g g ested   in   th is   s tu d y   t o   f asten   th class if icatio n   d etec tio n   o f   ea r ly - s tag b r ain   tu m o r s   f o r   f aster   d iag n o s is   m an y   au to m ate d   s eg m en tatio n   an d   class if icatio n   alg o r ith m s   th at  ar e   s u cc ess f u l in   em p lo y i n g   m u ltimo d al  MR I s   to   ex tr ac t th e   k ey   ch ar a cter i s tics   o f   b r ain   tu m o r   d etec tio n   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .     So m m ajo r   al g o r ith m s   u s ed   ar d ee p   lear n in g   m eth o d s ,   K - m ea n s   clu s ter in g ,   f u zz y   C - m ea n s ,     K - n ea r est  n eig h b o u r s ,   s u p p o r v ec to r   m ac h in es,  a n d   d ec is io n   tr ee s   [ 1 2 ] [ 1 4 ] .   T h s y s te m ' s   p r o g n o s ticated   d elica cy   f o r   th test   d ata  was   9 9 . 1 2   [ 1 5 ] .   I s u b s tan tially   em p lo y s   th m ar k s   o f   p er ce p tiv it y ,   p ar ticu lar ity ,   an d   p r ec is io n   to   m ea s u r n etwo r k   p er f o r m a n ce   in   ad d itio n   t o   th d elica cy   c r iter io n ,   wh ile  it  o n ly   d etec ts   ex cr escen ce s   p r esen t,  n o   v is i b ilit y   o f   ex c r escen ce s   is   s h o wn   [ 1 6 ] .   T h is   s tu d y   f o c u s es  o n   th e   ass ess ab le   ch ar ac ter is tics   o f   b r ain   tu m o r s ,   lik s h ap e,   s ig n al  in ten s ity   an d   tex tu r e,   t o   p r e d ict  h ig h er   ac c u r ac y   with   lo wer   er r o r   r ate   an d   th e   ca p ac ity   f o r   f u t u r e   wo r k   in   th e   f ield   [ 1 7 ] .   T h p ap er   m ain ly   co v er s   c o n v o lu ti o n al  n eu r a l   n etwo r k   ( C NN ) wate r s h ed   al g o r ith m ,   a n d   r ec tifie d   lin ea r   u n it ( R eL U) .   T h m ain   a d v an ta g es o f   th is   p ap er   a r e   h ig h   ac cu r ac y ,   ad v an ce d   n o v el  b r ain   tu m o r   id en tific atio n   m eth o d ,   wh ile  it  o n ly   d etec ts   tu m o r s   p r esen t,  n o   v is ib ilit y   o f   t u m o r s   is   s h o wn   [ 1 8 ] .   T h is   ex p lo r atio n   p a p er   p r o p o s es  wate r f all  o f   C NNs  to   m em b e r   b r ain   ex cr escen ce s   with   h ier ar ch ic al  s u b - r eg io n s   f r o m   m u lti - m o d al  g lam o r o u s   r eso n an ce   i m ag es   ( MRI) ,   an d   in tr o d u ce   2 . 5   n etwo r k   t h at' s   tr ad e -   o f f   b etwe en   m em o r y   co n s u m p tio n ,   m o d el   co m p le x ity   an d   o p e n   f iel d   [ 1 9 ] .   Alg o r ith m s   co v er ed   in   al ter n ate  p ap er   ar Mo n te  C ar lo   s im u latio n ,   s tr u ctu r e - w is q u er y ,   an d   v o x el - wis e   q u er y .   T h e   m ain   ad v a n tag es  a r th u s es  o f   Mo n te  C ar lo   s im u latio n   to   p r o g n o s ticate  th p r o b a b ilit y   o f   b r ai n   ex cr escen ce   s eg m en tatio n   p o s s ib ilit ies  in   ar b itra r y   s am p les,  h ig h   d elica cy   o f   ar b itra r y   s am p les,  wh ile  it  o n ly   d etec ts   ex cr escen ce s   p r esen t,  n o   v is ib ilit y   o f   ex cr escen ce s   is   s h o wn   [ 2 0 ] .   An o th er   r esear c h   p ap er   p r o p o s ed   an   alg o r ith m   to   s eg m e n b r ai n   tu m o r s   f r o m   2 MRI  b y   C N N   wh ich   is   f o llo wed   b y   tr ad it io n al  class if ier s   an d   d ee p   lear n in g   m eth o d s   ( C NN  an d   SVM  class if ier   m ain ly )   [ 2 1 ] .   T h is   p ap er ' s   C NN  m eth o d   h elp s   t o   d etec t h e   tu m o r   f ast  h elp s   in   m ed ical  in d u s tr y .   I n   o n o f   th ex p lo r atio n s ,   d ee p   f ea tu r es  ar u p r o o ted   f r o m   th in ce p tio n v 3   m o d el,   in   wh ich   s co r v ec to r   i s   ac q u ir ed   f r o m   So f tMa x   an d   s u p p lied   to   th am o u n v ar iatio n al  class if ier   ( QV R )   f o r   d em a r ca tio n   b etwe en   g lio m a,   m en in g i o m a,   n o   ex cr esce n ce ,   an d   p itu itar y   tu m o r .   Alg o r ith m s   in clu d ed   ar e   s u b s tan tially   f u zz y   c -   m ea n s ,   QVR  cla s s if ier ,   an d   n eu r al  n etwo r k   [ 2 2 ] .   T h m ain   ad v an tag es  o f   th is   p ap er   ar e   th d is tin ct  co m p a r is o n   with   Kag g le  an d   B r aT s   s tan d ar d   m o d els,  class if y in g   b r ain   ex c r escen ce   in   th ea r ly   s tag e,   wh ile  it o n ly   d etec ts   ex c r escen ce s   p r esen t,  n o   v is ib ilit y   o f   ex c r escen ce s   ar o b s er v e d   [ 2 3 ]   I n   a n o th er   s tu d y   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN )   an d   C NN  ( m ajo r ly   u s ed   alg o r ith m s   i n   th i s   s tu d y )   is   u s ed   in   th b r ac k et   o f   n o r m al  an d   e x cr escen ce   b r ain .   ANN   wo r k s   lik a   m o r tal  b r ain   n er v o u s   s y s tem ,   o n   th is   b ase  d ig ital  co m p u ter   is   co n n ec ted   with   lar g e   q u a n tu m   o f   in ter co n n ec ted   elem en ts   an d   n etwo r k in g   wh ich   m ak es  th n eu r al  n etwo r k   to   tr ain   with   th u s o f   s im p le  p r o c ess in g   u n its   ap p lied   o n   th tr ai n in g   s et  an d   s to r es   th ex is ten tial  k n o wled g e   [ 2 4 ] .   Ma jo r   ad v an tag es  in clu d th e   h ig h   ac c u r ac y   ac h iev e d   o win g   to   th e   u s o f   C NN  DNN   tech n iq u es wh ile  o n ly   d etec ts   ex cr escen ce s   p r esen t,  n o   v is ib ilit y   o f   ex c r escen ce s   is   s h o wn   [ 2 5 ] .       2.   RE S E ARCH   O B J E CT I V E   B r ain   tu m o r   ca s es  ar r is in g   r ap id ly   b ec au s o f   t h late  d ete ctio n   o f   b r ai n   tu m o r s .   T h m a in   f o cu s   o f   th wo r k   is   to   d etec b r ain   tu m o r s   alo n g   with   th b r ain   tu m o r   lo ca tio n   co o r d i n ate  in   th b r ai n   MRI  s ca n .   I aim s   to   d etec th tu m o r   ea r ly   b y   ex p licitly   g iv in g   th lin k   ca ti o n   co o r d in ates  o f   th tu m o r   alo n g   with   v is u al  r ep r esen tatio n   o f   r ec tan g u lar   b o x   e n co m p ass in g   th tu m o r   f o r   ef f icie n t d etec tio n .   T h p r o p o s ed   wo r k   is   d is cu s s ed   in   th n e x s ec tio n .   T h is   will  elab o r ate  th m et h o d o lo g y   an d   ar ch itectu r m o d el  u s ed .   T h e n   it  f o llo ws  with   th r ee   alg o r it h m s   u s ed   in   th p r o p o s ed   m o d el  with   f lo ch ar t   d iag r am s .   Fin ally ,   th e   n ex t   s ec tio n   is   ab o u r esu lts   an d   t h eir   d is cu s s io n s   f o llo wed   b y   co n c lu s io n s   with   f u t u r e   wo r k s .       3.   P RO P O SE M O D E L   T h cu r r en w o r k   is   ca teg o r iz ed   in to   two   s ec tio n s .   T h f ir s s eg m en s ee k s   to   id e n tify   b r a in   im ag es,   an d   th s ec o n d   s ec tio n   aim s   to   en clo s th tu m o r s   s ca n   in   r ec tan g u lar   b o x   with   th tu m o r s   g eo g r ap h ical   co o r d in ates.   T h e   two   n e u r al  n etwo r k   m o d els  u s ed   th r o u g h o u th e n tire   wo r k ,   o n e   is   m o b ile N et  v 2   an d   o th er   o n is   ef f icien n et   lite  0 .   W h ile  th f ir s m o d el  i.e .   th e   m o b ile  n et  e f f icien V2   m o d el  is   m o b ile  n et   class   T en s o r Flo m o d el  u s ed   f o r   o b ject  d etec tio n ,   th s ec o n d   m o d el  i.e .   th ef f icien t N et  is   d if f er en T en s o r Flo w   m o d el  th at  is   u s ed   f o r   b esp o k e   o b ject  d etec tio n .   Fig u r 1   d en o tes th ar ch itectu r o f   th o v er all  p r o ce s s   wh er th f ir s p ar is   t h f ee d e r   m o d e f o r   th e   im ag es  a n d   d etec ts   wh eth er   th e   tu m o r   is   p r esen t   o r   n o t.  T h en   th e   im ag es   o f   th tu m o r   ar e   f ed   in t o   th s ec o n d   p a r t f o r   tu m o r   lo ca tio n   d etec tio n .   Fo r   th e   f ir s t sectio n ,   1 0 0 0   p h o to s   with   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 5 428 - 4 3 8   430   s p lit  o f   6 0 :2 0 :2 0   o f   test :tra in :v alid ate  h av b ee n   u s ed ,   with   i m ag es  o f   b r ai n   tu m o r s   class if i ed   tu m o r s   class if ied   as  Yes  an d   im ag es  o f   n o n - t u m o r s   class if ied   as  No .   Fo llo win g   tr ain in g   an d   v alid atio n   with   th im ag e,   th m o d el  g en er ates  its   o u tp u o n   test   im a g es  with   an   ac cu r ac y   r ate  o f   9 8 %.  Fo llo win g   tu m o r   d et ec tio n   m o d el,   wh ich   d eter m in es  th tu m o r s   co o r d i n ate  d etec tio n ,   th d ata  is   f ed   in to   th ef f icien n et  lite  0   m o d el.   L ab el  im g   h as  b ee n   u s ed   to   a n n o tate  p h o t o s   o f   tu m o r s   with   b o x   ar o u n d   th e m   as  test   a n d   tr ai n   d atasets   f o r   th s ec o n d   m o d el,   co u p led   with   an   x m f ile  with   th tu m o r s   co o r d in ates.  T h im ag with   th tu m o r   e f f icien t N et  m o d el,   is   th en   ch ec k ed   ag ai n s t th o u tco m e   is   th en   d is p lay ed   to g eth er   with   th co o r d in ates a n d   an   ac c u r at 9 6   p er ce n t v is u al   d ep ictio n   o f   th im ag o f   t h b r ain   tu m o r .           Fig u r 1 .   Ar c h itectu r p ip elin d iag r am   f o r   th e   p r o p o s ed   m o d el       4.   M E T H O D   T h en tire   s tu d y   was  im p lem en ted   in   Go o g le   C o lab   ( GUI ) ,   with   th f ir s p ar t' s   d ataset  tak en   f r o m   Kag g le  an d   th s ec o n d   p ar t' s   s am p le  o f   1 0 0   tu m o r - co n tain i n g   im ag es  b ein g   lab eled   in   L a b el - im g   f o r   t h test   tr ain   s et.   T h e   m o d els  ar e   f r o m   th T e n s o r Flo API ,   a n d   in d iv id u al  twea k in g   h as   b ee n   ap p lied   to   ea c h   m o d el   to   im p r o v ac cu r ac y .   Mo b ile NetV2   is   an   ex ce llen f ea tu r ex tr ac to r   f o r   o b ject  r e co g n itio n   an d   s eg m e n tatio n .   Fo r   in s tan ce ,   th n ew  m o d el  i s   ap p r o x im ately   3 5 f aster   f o r   d etec tio n   wh en   u s ed   with   th r ec en tly   r elea s ed   SS L ite  wh ile  m ain tain in g   th s am ac cu r ac y   as  Mo b ileNetV1 .   T h is   ar ch itectu r e   m ain ly   in v o lv es  3 2 - f ilte r   in itial  f u lly   co n v o lu tio n   lay e r   as  well  as  1 9   ad d itio n al  b o ttlen ec k   lay er s .   As  s h o wn   in   Fig u r 2 ,   wh ich   d ep icts   Mo b ile  n et  V2   a r ch itectu r as b lo ck   d iag r am .   T h e r ar two   d if f er en k i n d s   o f   b lo c k s   in   Mo b ileNetV2 .   B lo ck   o n h as  s tr id o f   o n e.   An o t h er   is   b lo ck   f o r   s h r in k in g   with   s tr id o f   two .   Fo r   b o th   v ar ie ties   o f   b lo c k s ,   th er e   ar th r ee   lev els.  T h is   tim e,   1 1   co n v o lu tio n s   wit h   R eL U6   m a k u p   th f ir s lay er .   T h d ep t h - wis co n v o lu tio n   is   th s ec o n d   lay er .   T h th ir d   l ay er   is   an   1 1   co n v o lu tio n   o n ce   m o r e,   b u t th is   tim th er is   n o   n o n - lin ea r ity .   Acc o r d in g   to   th is   ar c h itectu r e ,   n eu r al   n etwo r k s   o n ly   h av e   th ca p ac ity   o f   a   lin ea r   class if ier   o n   t h e     non - ze r o   v o lu m e   p o r tio n   o f   th r esu ltin g   d o m ai n   if   R eL is   ap p lied   o n ce   m o r e .   As  s h o w n   i n   Fig u r e   3 ( a)   d ep icts   th ar ch itectu r f o r   ca lcu latio n   in   Mo b ile N et  ten s o r   lay er s .   W h er t:  ex p an s io n   f ac to r ,   c n u m b er   o f   o u tp u ch an n els,  n r e p ea tin g   n u m b e r ,   s s tr id e.   3 ×3   k er n els  ar u s e d   f o r   s p atial  co n v o l u tio n .   T y p ically ,   th p r im ar y   n etwo r k   ( wid th   m u ltip lier   1 ,   2 2 4 2 2 4 )   u s es  3 . 4   m illi o n   p a r am eter s   an d   r eq u i r es  3 0 0   m illi o n   m u ltip ly - a d d   o p er atio n s .   I n   M o b ileNetV1 ,   a   wid th   m u ltip lier   is   in tr o d u ce d .   Fo r   in p u r eso lu tio n s   r a n g in g   f r o m   9 6   to   2 2 4   an d   wid th   m u ltip lier s   r an g in g   f r o m   0 . 3 5   to   1 . 4 ,   th p er f o r m an c tr ad e - o f f s   ar f u r th er   in v esti g ated .   W h ile  m o d el   s izes  r an g f r o m   1 . 7   M   to   6 . 9   p ar a m ete r s ,   n etwo r k   co m p u tatio n   ca n   co s u p   t o   5 8 5   MA d d s .   Usi n g   1 6   GPUs   an d   b atch   s ize  o f   9 6 ,   t h n etwo r k   is   tr ain ed .   Fig u r 3 ( b )   d ep icts   ef f icien n et  ar ch itectu r d iag r a m s   wh ich   is   u s ed   f o r   o b ject - d etec tin g   m o d els  h av e   3   s ec tio n s   n am ely   b ac k b o n e,   f ea tu r n etwo r k ,   an d   class /b o x   n etwo r k .   W h ile  th b ac k b o n is   th in p u s ec tio n   th at  ex tr ac ts   th e   in ten d e d   f ea tu r es  o f   an   im ag e,   th f ea tu r n etwo r k   r e p r esen ts   f u s ed   co m b in atio n   o f   th e   b ac k b o n ex tr ac ted   f ea tu r es,  i. e. ,   co llectio n   o f   f ea tu r ch a r a cter is tic  o f   th im ag e.   T h b o x   n etwo r k   u s es  f u s ed   f ea tu r es  to   p r ed ict  th class   ass ig n ed   to   th r esp ec tiv f ea tu r an d   its   lo ca ti o n .   W h ile  tr ad itio n al  b ac k b o n es  lik e   R es N et  5 0   an d   R esNeXT   ar s u itab le  b ac k b o n es  f o r   f ea t u r ex tr ac tio n   p r o ce s s ,   r ec en s tu d ies  in d icate   th at  ju s b y   r ep lacin g   th tr a d itio n al  b ac k b o n es  with   E f f icien N et  ca n   im p r o v th m o d el  ac c u r ac y   b y   3 wh ile   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f lo ca tio n - s p ec ific in tr a - cra n ia l b r a in   tu mo r s   ( S h o la   Ush a r a n i )   431   r ed u cin g   c o m p u tatio n   p o wer   b y   2 0 %.  W h ile  tr ad itio n al  f ea tu r n etwo r k   lik to p - d o wn   f ea tu r p y r am id   n etwo r k   ( FPN )   r estricts  th in f o r m atio n   f lo w   to   o n e   way ,   b o tto m - u p   f lo w   lik n eu r al   ar ch itectu r e   s ea r ch   ( NAS) _ FP s tr u ctu r p r o v ed   t o   b a   lo co m p lex .   So   th in ten d ed   m o d el  p r o p o s ed   a   b d ir ec tio n al  f ea tu r n etwo r k ,   b id ir ec tio n al  f ea tu r e   p y r am id   n etwo r k   ( B iFP N )   th at   e n ab l es  b o th   ap p r o ac h es  d is cu s s ed   ab o v as  well   as  p o r tr ay e d   in   Fig u r e   3 ( b ) ,   wh i ch   in cr ea s ac c u r ac y   b y   4 %   an d   r e d u ce s   c o m p u tatio n al  p o wer   b y   5 0 % .   T h e   ef f icien t n et  lie  0   a r ch itectu r h as b ee n   im p lem e n ted   b y   u s in g   m ix tu r e   o f   n ew  b ac k b o n e   an d   B iFP N.           Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r am   fo r   Mo b ileNetV2   ar ch itectu r e         ( a)       ( b )     F i g u r e   3 .   A r c h i t ec t u r e   m o d e l   f o r   ( a )   M o b i l e N e t   t e n s o r s   i n   M o b i l e N e t   [ 2 4 ]   a n d   ( b )   E f f i c i e n tNe t   l i te   d i a g r a m   [ 9 ]       3 . 1 .     P r o po s ed  a lg o rit hm   f o det ec t io n o f   bra in t um o r   Fig u r 4 ( a)   d en o tes  th f l o ch ar p ip elin wh ic h   d etec ts   wh eth er   th tu m o r   is   p r esen o r   n o t,  its   r elate d   s tep s   f o r   id en tific atio n   o f   tu m o r   is   g iv en   in   th e   A lg o r i th m   1 .   I b asically   co llects  th e   s am p le  MRI  im ag class if ied   d ata  s et.   I t c h ec k s   its   tr ain in g   d ata  s et  an d   test in g   d ata  s et  f o r   v alid atin g   its   ac cu r ac y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 5 428 - 4 3 8   432   Alg o r ith m   1 : Step s   f o r   d etec ti o n   o f   b r ain   t u m o r   I n p u t: Sam p le  d ata  s et  h av in g   y es a n d   n o   tu m o r   in   im a g   Ou tp u t: Pr ed icted   tu m o r   im ag es o n   test   d ata  s et   1.   Star t Co llectio n   Ph ase    2.   R ea d   Sam p le  test   im ag es h av in g   y es tu m o r   an d   n o   tu m o r   in   MRI  s ca n   as tr ain ,   test   an d   v al id atio n   d ata  s et   3.   T r ain   an d   v alid ate  d ata  with   m o b ile  n et_ v 2   teso r f lo m o d el   4.   if   ac cu r ac y >. 9 5   th e n   5.        C all  m o d el.   p r ed ict  with   test   im ag es to   test   th m o d el  with   s am p le  d ata  s et   6.   else   7.        wh ile  ac cu r ac y . 9 5       /*       H y p er   T u n m o d el  f ea tu r es * /   8.                ac cu r ac y =T r u e   Po s itiv ( I m ag es h a v in g   tu m o r   p r ed ict ed   as tu m o r )   /( T r u e   Po s itiv e+ T r u     Neg ativ e( I m ag es h a v in g   n o   tu m o r   p r ed icted   n o   tu m o r ) )   9.         en d   10.   en d   11.   en d     3. 2   P r o po s ed  wo rk ing   f lo f o det ec t io n o f   bra in t um o r   T h an n o tatio n   o f   lo ca tio n   co o r d in ates  f o r   b r ain   tu m o r s   is   in d is p en s ab le  f o r   d etec tin g   lo ca tio n - s p ec if ic  in tr a - cr an ial  tu m o r s .   I t   en h a n c es  p r ec is io n   in   tr ea tm e n p la n n in g ,   f ac ilit ates  s u r g ical  n av ig atio n   an d   tar g etin g ,   in teg r ates  with   ad v an ce d   i m ag in g   tech n o lo g ies,  f o s ter s   m u ltid is cip lin ar y   co llab o r atio n ,   an d   s u p p o r ts   lo n g itu d in al  m o n ito r in g   an d   f o llo w - u p ,   u ltima tely   im p r o v in g   p atien o u tco m es  an d   q u ality   o f   ca r e.   Fig u r 4 ( b )   d en o tes  th f lo c h ar p ip elin to   an n o tate  th b r ai n   tu m o r   f r o m   th e   im ag e.   L a b el  I m g   is   u s ed   f o r   a n n o tatin g   th tu m o r s   p r esen t   in   th im a g an d   th e   x m l   co o r d in ates  o f   th t u m o r   g et   s to r ed   alo n g   wi th   th e   im ag f o r   th e   n ex m o d el  tr ain in g   p r o ce s s .   T h XM L   co o r d in ates  ar cr u cia s in ce   th ey   ac as  f ee d er   s et  i n   th n e x alg o r ith m   alo n g   with   th d etec ted   tu m o r   im ag es.  I ts   r elate d   s tep s   ar g i v en   as a n   A lg o r ith m   2 .           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   Flo wch ar f o r   ( a)   d et ec tio n   o f   b r ain   tu m o r   a n d   ( b )   a n n o tatin g   o f   d etec tio n   b r ai n   tu m o r       Alg o r ith m   2 : Step s   f o r   an n o tat in g   th lo ca tio n s   o f   b r ain   tu m o r   I n p u t: Sam p le  d ata  s et  h av in g   y es a n d   n o   tu m o r   in   im a g e   Ou tp u t: L o ca tio n   c o o r d in ate  o f   tu m o r   in   im ag i n   x m l f o r m a t   1.   Star t c o llectio n   p h ase        /*   Fro m   p r ev io u s   alg o r ith m   o u tp u t* /   2.   R ea d   s am p le  test   im ag es f r o m   p r ev io u s   m o d el  r esu lts   3.   do   4.       if   tu m o r   p r esen t t h en     5.            a n n o tate  tu m o r   with   r ec tan g u lar   b o x   u s in g   lab elim g   6.            L o c( tu m o r ) ( x lef t,y lef t ) , ( x lef t,y r ig h t) , ( x r ig h t, y lef t) , ( x r i g h t,y r ig h t)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f lo ca tio n - s p ec ific in tr a - cra n ia l b r a in   tu mo r s   ( S h o la   Ush a r a n i )   433   7.            s to r L o c( tu m o r )   in   x m f o r m at   8.       en d   9.   till   im ag es a r p r esen t   10.   en d   11.   Pre p ar th an n o tated   im a g es a n d   x m f ile  co n tain in g   lo ca tio n   co o r d in ates o f   tu m o r   as test, tr ain   an d   v alid atio n   s et  f o r   n ex t a lg o r ith m   12.   E n d     3. 3   P r o po s ed  a lg o rit hm   f o f ind ing   t he  lo ca t io n c o o rdina t es o f   bra in t um o r   Acc u r ate  lo ca tio n   co o r d i n ates  p r o v id e   p r ec is in f o r m atio n   ab o u th e   tu m o r ' s   p o s itio n   with in   th b r ain .   T h is   p r ec is io n   is   cr u cial  f o r   tr ea tm en p lan n in g ,   en ab lin g   h ea lth ca r e   p r o v id er s   to   d et er m in th o p tim al   ap p r o ac h   f o r   s u r g er y ,   r ad iatio n   th er ap y ,   o r   o t h e r   in ter v en tio n s .   I allo ws  f o r   th d ev elo p m en o f   cu s to m ized   tr ea tm en s tr ateg ies  tailo r ed   t o   th tu m o r ' s   s p ec if ic  lo ca tio n ,   m in im izin g   th r is k   o f   d am ag to   cr itical  b r ain   s tr u ctu r es  an d   im p r o v in g   tr ea tm en o u tco m es.  Fig u r 5   d e n o tes  th a r ch itectu r p ip e lin th at  p r o ce s s es  th an n o tated   tu m o r   im a g es  alo n g   with   XM L   co o r d in ates  in to   a n   ef f icien n et  lite  0   T en s o r Flo m o d el.   T h is   s tep   is   th m o s t   cr u cial  o n e   f o r   th r esear ch   p u r p o s e   s in ce   it  i n tr o d u ce s   a n   i n n o v ativ way   o f   lo ca tin g   th e   b r ain   tu m o r s   in   th im a g with   in cr e ased   ac cu r ac y .   T h in p u ts   ar f u r th er   s p lit  in to   test   tr ain   an d   v alid ate  s et  an d   th e   m o d el  is   h y p er p a r am eter   tu n e d   till   th tar g et  ac cu r ac y   is   r ea ch ed   af ter   wh ich   it  g iv es  th d esire d   o u tp u im ag es   h av in g   t u m o r   l o ca tio n s   as c o o r d in ates in   th e   p ictu r its elf   alo n g   with   r ec tan g u la r   an n o tatio n .           Fig u r 5 .   Flo wch ar f o r   a n n o ta tin g   an d   s to r i n g   im ag es       Alg o r ith m   3 : Step s   f o r   d etec ti o n   o f   lo ca tio n   c o o r d in ates o f   b r ain   tu m o r   I n p u t: Sam p le  b r ain   m r i im ag e   h av in g   tu m o r   Ou tp u t: Pr ed icted   lo ca tio n   co o r d in ates o f   tu m o r   im a g e   1.   Star t Co llectio n   Ph ase    /*   S to r ed   x m l a n d   th im a g es f r o m   t h last   alg o r ith m * /   2.   R ea d   Sam p le  test   im ag es h av in g   an n o tated   im ag es a n d   lo ca t io n   co o r d in ates o f   t u m o r   in   x m l   as  tr ain , test   an d   v alid atio n   d ata  s et   3.   T r ain   an d   v alid ate  d ata  with   e f f icien t n et  lite 0   ten s o r f l o m o d el   4.   if     ac cu r ac y > . 9 5   t h en   5.     C all  m o d el. p r ed ict  with   test   im ag es to   test   th m o d el  with   s am p le  d ata  s et  to   p r e d ict  tu m o r         lo ca tio n   in   v is u al  r ep r esen tatio n   6.   else   7.          wh ile  ac cu r ac y . 9 5       /*       Hy p er   T u n m o d el  f ea tu r es * /   8.                         ac cu r ac y =T r u Po s itiv e( I m ag es h av in g   tu m o r   p r ed icted   as tu m o r )   /( T r u e                                                                                   Po s itiv e+ T r u Neg ativ e( I m ag es h av in g   n o   tu m o r   p r ed icted   n o   tu m o r )   9.           en d   10.   en d   11.   en d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 5 428 - 4 3 8   434   3. 4   E qu a t io ns   u s ed   E q u atio n s   f o r   co m p u tatio n al  co s ts   o f   co n v en tio n al  c o n v o l u tio n      an d   d e p th   wis s ep ar a b le   co n v o l u tio n      as u s ed   in   Alg o r i th m s   1   an d   3   an d   h as u s ed   tr ai n in g   an d   test   s et  r esp ec tiv ely .      =   2   ( 1 )      =   ( + 2 )   ( 2 )     W h er  co s o f   d e p th   wis s ep ar ab le  co n v o lu tio n  co s o f   c o n v e n tio n al  c o n v o lu tio n ,     i:  in d ex   o f   in p u lay er   ,   j:  in d ex   o f   o u t p u lay er ,   in p u f ea t u r m ap s   h eig h t,  in p u f ea tu r m ap s   wid th ,     : in p u t f ea tu r m ap s   n u m b er ,   : o u tp u f ea tu r m a p s   n u m b er ,   an d   K:  f ilter   s ize.   T r u p o s itiv r ates  eq u atio n   a s   u s ed   in   m et r ic  s co r es  o f   m o d el  ev alu atio n   wh ich   tak es  in t o   tr ain in g ,   test ,   an d   v alid atio n   d ataset  in to   ac co u n t:     = [ 1 , 1     1 , 4         4 , 1     4 , 4   ]   ( 3 )     tpr i = m i , i m i , j 4 j = 1   ( 4 )     W h er , co u n ts   elem en ts   lab e led   with   class   I ,   b u p r ed icted   as  class   j,  M   m atr ix :   co n f u s io n   m at r ix   with   d iag o n al  elem e n ts   as tr u p o s i tiv es a n d   r est as m is class if icat io n s ,   an d   tpr i : tr u p o s itiv r ate  f o r   class   i .   E r r o r   r ate  f o r   ep o c h   a n d   class   as  u s ed   in   m etr ic  s co r es o f   m o d el  ev alu atio n   wh ich   tak es  in t o   tr ain in g ,   test ,   an d   v alid atio n   d ataset  in to   ac co u n t:     , = 1 ,   ( 5 )     W h er , : e r r o r   r ate  f o r   ep o c h   an d   class   I ,    , : tr u p o s itiv r ate  f o r   ep o ch   t a n d   class   i   Def au lt  b o u n d a r y   b o x   wid th   an d   h eig h o f   ef f icien n et  lite  0   as  u s ed   in   Alg o r ith m   3   m o d el  b u ild   p h ase   f o r   tr ain in g ,   test ,   an d   v alid atio n   d ataset.     w1 = s c a l e     a s pe c t   r a tio   ( 6 )     h1 = s c al e as p ect   r at i o   ( 7 )     E f f icien t n et  ad d s   an   ex tr a   d ef au lt scale  b o x     s c a l e = s c a l e s c a l e   at   n e x t   l e ve l   ( asp ec t r atio =1 )   ( 8 )     W h er w1 :   wid th   o f   b o u n d ar y   b o x ,   h 1 :   h eig h o f   b o u n d ar y   b o x .   Sk ip p in g   c o n n ec ti o n   in   r esn et   as  u s ed   i n   Alg o r ith m   1   m o d el  a r ch itectu r e:     L in ea r   lay er   1 :   + 1 = + 1 + + 1     R eL u   o p er atio n   o n   lay e r   1   + 1 = ( + 1   )     L in ea r   lay er   1 :   + 2 = + 2 + + 2     R eL u   o p er atio n   o n   lay e r   1   + 2 = ( + 2 + ) =   ( + 2 + + 2 + )   ( + 2   an d   + 2 =0     wh er e,   s in ce   L 2   r eg u lar izatio n   is   u s ed ) .   =   ( )   =        ( Sk ip p in g     + 1   lay er )   ( 1 2 )     wh er a:  in co m in g   r esid u al  n e two r k ,   l :  lev el  o f   lay er ,   W ,   b weig h t d ec ay ,   a n d   g ( ) :r elu   f u n ctio n       5.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   W h ile  ea r lier   s tu d ies  h av e   ex p lo r ed   th d etec tio n   o f   tu m o r ,   th p r o p o s ed   m o d el   ten d s   to   d etec th e   tu m o r   lo ca tio n   c o o r d i n ates  as  p er   th e   g iv e n   m eth o d o l o g y   d is cu s s ed   in   p r ev io u s   s ec tio n s   an d   d e r iv th e   f in al   r esu lts   as  d is cu s s ed   in   th is   s ec t io n .   Fig u r 6 ( a)   ( b r ain   h av in g   tu m o r )   is   th o u tp u o f   th m o b ile  n et  m o d el  with   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f lo ca tio n - s p ec ific in tr a - cra n ia l b r a in   tu mo r s   ( S h o la   Ush a r a n i )   435   9 8   p er ce n t a cc u r ac y .   T h f ig u r was a cc ep tab le  as   te s t d ata   s et  in p u t in to   th m ac h in lear n in g   m o d el  wh ich   p r o d u ce d   th class if icatio n   r esu lt  o f   y es  o r   n o   b ased   o n   t h p r esen ce   o f   tu m o r   in   t h p ictu r e,   s h o win g   h o t h e   f o llo win g   r esu lt  y ield e d   th f o llo w in g   r esu lts .   Fig u r 6 ( b )   i s   th o u tp u o f   th r ec ta n g u lar   b o x   e n co m p ass in g   th tu m o r   w h ich   p a r ticu lar ly   was  m o s tly   y ield ed   b y   ef f icie n n et  lite  0   m o d el  with   9 6   p e r ce n ac cu r ac y . T h e   o u tp u also   in co r p o r ate d   th g iv en   x m co o r d in ates  o f   th tu m o r   lo ca tio n   i n   t h p ictu r e.   Fi g u r e s   7 ( a)   a n d   7 ( b )   d escr ib th m o d el  ac cu r ac y   o f   test   an d   v alid ate  d ata  s et  r e s p ec tiv ely   with   tim h o t h m o d el  test ed   o n   th e   test   d ata  s et  an d   v alid ate  d ata  s et  an d   h o w   its   ac cu r ac y   in cr ea s ed   in   a   m ajo r   way .   Fig u r e s   8 ( a)   an d   8 ( b )   d escr ib e   th ep o ch   lo s s   d ec r ea s with   tim f o r   t h m o d el  with   tim f o r   th test   an d   v alid atio n   d ata  s et  r esp ec tiv ely .           ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   Dete ctio n   o f   tu m o r   ( a)   o u tp u b y   M o b ileNet  V2   an d   ( b )   o u tp u t b y   E f f icien tNet  m o d el           ( a)   ( b )     Fig u r 7 .   E v alatio n   o f   ac cu r ac y   b ased   o n   ( a)   tim a n d   ( b )   ite r atio n s           ( a)   ( b )     Fig u r e   8 E v alu atio n   o f   lo s s   b a s ed   o n   ( a)   iter atio n   an d   ( b )   tim e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   1 Feb r u ar y   2 0 2 5 428 - 4 3 8   436   T h p r o p o s ed   m o d el  was  th en   co m p ar e d   with   C NN,   ML PNN,   R C NN,   an d   PF   m o d els  f r o m   th e   liter atu r s u r v e y   m e n tio n ed   i n   an   ea r lier   s ec tio n .   c o m p ar ativ s tu d y   f o r   th e   ab o v a lg o r ith m s   with   t h e   p r o p o s ed   alg o r ith m   o f   th p a p er   was  d o n as  m en tio n ed   in   Fig u r 9   an d   T ab le  1 .   Fig u r 9   d en o tes   th m o d el  m etr ics  in   b ar   ch a r co m p ar is o n   f o r m at   an d   T ab le   1   i n   tab u lar   f o r m at  with   ac c u r ac y   an d   av er ag p r ec is io n   as   m etr ics  to   co m p ar e.   W h ich   it  i s   ev id en th at  E f f icien tNet  lite  0   o b tain ed   t h h ig h est  ac cu r ac y   th an   o th e r   m o d els,  wh ile  it  f ailed   t o   ac h i ev th e   h ig h est  av er ag e   p r ec is io n   an d   m ea n   av e r ag e   p r ec is io n   s in ce   i t’ s   cu s to m - tailo r e d   o b ject  d etec tio n   m o d el.   Hen ce   th g iv en   r esear c h   wo r k   f i n ally   co n cl u d es  o n   th e   s elec tio n   o f   E f f icien t N et  lite  0   as  th s u itab le  m o d el  f o r   co o r d in ate  lo ca tio n s   d etec tio n   b as ed   o n   t h f in d in g s   ab o v e.   I a ls o   co n clu d es  SS R esNet  b ein g   ju s t selec tio n   f o r   th tu m o r   d etec tio n   p r o ce s s   b ased   o n   t h m etr ics d is cu s s ed   ab o v e.           Fig u r e   9 .   C o m p a r is o n   c h a r t b e twee n   d if f er en t CNN m o d els       T ab le  1 .   C o m p a r is o n   t ab le   M o d e l   A v e r a g e   p r e c i s i o n   A c c u r a c y   M e a n   a v e r a g e   p r e c i s i o n   Ef f i c i e n t _ n e t _ l i t e   0   87   96   83   M LPN N   90   95   87   R C N N N   92   98   85   C N N   88   98   78   PF   80   95   82       Ho wev er ,   th em er g e n ce   o f   m o r ef f icien n eu r al  n etwo r k   m o d els  in   th n ea r   f u tu r co u l d   lead   to   an   im p r o v e d   cu s to m   o b ject  d ete ctio n   alg o r ith m .   W h ile  th p r o p o s ed   m o d el  is   r ec o m m en d e d   f o r   ac h ie v in g   th e   r esear ch   p ap er ' s   o b jectiv es .   I ts   p o ten tial  b en ef its   to   th m ed ical  in d u s tr y   m ay   ex p an d   f u r th er   with   th e   in teg r atio n   o f   m o r ef f ec tiv e   m o d els in   th f u tu r e.       6.   CO NCLU SI O N   T h o b jectiv o f   t h is   s tu d y   is   to   id en tify   th co o r d in ates  o f   in tr a - cr a n ial  b r ain   tu m o r s   u s in g   two   m ac h in lear n in g   m o d els .   T h e s m o d els  an aly ze   X - r a y   d ata   t o   p in p o in t   tu m o r   r e g io n s .   I n itially ,   th m o b ile  n et - v   m o d el  s u cc ess f u lly   d etec ts   tu m o r   p r esen ce ,   f o ll o wed   b y   th ap p licatio n   o f   th ef f icien t N et  lite  0   m o d el,   wh ich   id en tifie s   an n o tatio n   b o x es,  p in p o in tin g   tu m o r   lo ca tio n   c o o r d in ates  th r o u g h   im ag lab eli n g .   Ultim ately ,   th is   r esear ch   p r esen ts   b r ain   tu m o r   d etec tio n   m o d el  p o is ed   to   b en ef it  th m ed ical  co m m u n ity   b y   en ab lin g   ea r l y   tu m o r   d etec tio n .   M o v in g   f o r war d ,   th e   aim   is   to   en h an ce   th p r o p o s ed   m o d el  b y   in t eg r atin g   b r ain   s ize  d im en s io n s   to   ex p ed ite  tu m o r   d etec tio n   an d   in cr ea s ac cu r ac y   in   ea r ly - s tag d iag n o s is .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  A mi n ,   M .   S h a r i f ,   M .   Y a s mi n ,   a n d   S .   L.   F e r n a n d e s,  B i g   d a t a   a n a l y si f o r   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n :   D e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s,”   F u t u re   G e n e r a t i o n   C o m p u t e S y s t e m s ,   v o l .   8 7 ,   p p .   2 9 0 2 9 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u t u r e . 2 0 1 8 . 0 4 . 0 6 5 .   0 20 40 60 80 100 120 Co m p ari so n   Ch art A c c u racy A ve rag e  P re c i s i o n Me an   A P Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dete ctio n   o f lo ca tio n - s p ec ific in tr a - cra n ia l b r a in   tu mo r s   ( S h o la   Ush a r a n i )   437   [ 2 ]   P .   M .   S h a k e e l ,   T.   E .   E.   T o b e l y ,   H .   A l - F e e l ,   G .   M a n o g a r a n ,   a n d   S .   B a s k a r ,   N e u r a l   n e t w o r k   b a se d   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   u si n g   w i r e l e s s i n f r a r e d   i ma g i n g   se n s o r ,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   5 5 7 7 5 5 8 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 8 . 2 8 8 3 9 5 7 .   [ 3 ]   H .   F a b e l o   e t   a l . ,   I n - v i v o   h y p e r s p e c t r a l   h u ma n   b r a i n   i m a g e   d a t a b a s e   f o r   b r a i n   c a n c e r   d e t e c t i o n ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   3 9 0 9 8 3 9 1 1 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 0 4 7 8 8 .   [ 4 ]   J.  A m i n ,   M .   S h a r i f ,   M .   R a z a ,   T .   S a b a ,   a n d   M .   A .   A n j u m,   B r a i n   t u mo r   d e t e c t i o n   u si n g   s t a t i s t i c a l   a n d   ma c h i n e   l e a r n i n g   me t h o d ,   C o m p u t e r   M e t h o d a n d   Pr o g r a m i n   Bi o m e d i c i n e ,   v o l .   1 7 7 ,   p p .   6 9 7 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c m p b . 2 0 1 9 . 0 5 . 0 1 5 .   [ 5 ]   N .   K e sa v   a n d   M .   G .   J i b u k u mar,  Ef f i c i e n t   a n d   l o w   c o m p l e x   a r c h i t e c t u r e   f o r   d e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   o f   b r a i n   t u mo r   u s i n g   R C N N   w i t h   t w o   c h a n n e l   C N N ,   J o u r n a l   o f   K i n g   S a u d   U n i v e rsi t y   -   C o m p u t e a n d   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   8 ,   p p .   6 2 2 9 6 2 4 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j k su c i . 2 0 2 1 . 0 5 . 0 0 8 .   [ 6 ]   M .   G h a f f a r i ,   A .   S o w my a ,   a n d   R .   O l i v e r ,   A u t o ma t e d   b r a i n   t u m o r   se g m e n t a t i o n   u s i n g   mu l t i m o d a l   b r a i n   s c a n s:   a   s u r v e y   b a se d   o n   mo d e l s u b mi t t e d   t o   t h e   B r a TS  2 0 1 2 2 0 1 8   c h a l l e n g e s ,   I EEE  Re v i e w i n   B i o m e d i c a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 3 ,   p p .   1 5 6 1 6 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R B M E. 2 0 1 9 . 2 9 4 6 8 6 8 .   [ 7 ]   S .   I r sh e i d a t   a n d   R .   D u w a i r i ,   B r a i n   t u mo r   d e t e c t i o n   u si n g   a r t i f i c i a l   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s,”   i n   2 0 2 0   1 1 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o rm a t i o n   a n d   C o m m u n i c a t i o n   S y s t e m s   ( I C I C S ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 9 7 2 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I C S 4 9 4 6 9 . 2 0 2 0 . 2 3 9 5 2 2 .   [ 8 ]   A .   K u mar ,   M .   R a ma c h a n d r a n ,   A .   H .   G a n d o m i ,   R .   P a t a n ,   S .   L u k a s i k ,   a n d   R .   K .   S o u n d a r a p a n d i a n ,   A   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   b a se d   c l a ss i f i e r   f o r   b r a i n   t u m o r   d i a g n o s i s,   Ap p l i e d   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   8 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s o c . 2 0 1 9 . 1 0 5 5 2 8 .   [ 9 ]   P y t o r c h   T e a m ,   M o b i l e N e t   v 2 :   Ef f i c i e n t   n e t w o r k s   o p t i m i z e d   f o r   s p e e d   a n d   m e mo r y ,   w i t h   r e si d u a l   b l o c k s,   L i n u x   F o u n d a t i o n .   2 0 2 4 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / p y t o r c h . o r g / h u b / p y t o r c h _ v i si o n _ m o b i l e n e t _ v 2 /   [ 1 0 ]   T.   A .   S o o mr o   e t   a l . ,   I mag e   s e g me n t a t i o n   f o r   M R   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g :   a   r e v i e w ,   I EEE  Re v i e w i n   Bi o m e d i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 6 ,   p p .   7 0 9 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R B M E. 2 0 2 2 . 3 1 8 5 2 9 2 .   [ 1 1 ]   S .   G u l l   a n d   S .   A k b a r ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   t h r o u g h   M R I   sca n s,   i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   I n t e r n e t   o f   T h i n g s ,   1 st   e d . ,   F l o r i d a ,   U S :   C R C   P r e ss,  2 0 2 1 .   [ 1 2 ]   A .   C h a t t o p a d h y a y   a n d   M .   M a i t r a ,   M R I - b a se d   b r a i n   t u mo u r   i ma g e   d e t e c t i o n   u si n g   C N N   b a s e d   d e e p   l e a r n i n g   me t h o d ,   S m a r t   Ag ri c u l t u r a l   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 ,   n o .   4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u r i . 2 0 2 2 . 1 0 0 0 6 0 .   [ 1 3 ]   M .   S .   I .   K h a n   e t   a l . ,   A c c u r a t e   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   u si n g   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   C o m p u t a t i o n a l   a n d   S t r u c t u r a l   Bi o t e c h n o l o g y   J o u r n a l ,   v o l .   2 0 ,   p p .   4 7 3 3 4 7 4 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c s b j . 2 0 2 2 . 0 8 . 0 3 9 .   [ 1 4 ]   T.   H o ssa i n ,   F .   S .   S h i sh i r ,   M .   A s h r a f ,   M .   D .   A .   A l   N a si m,   a n d   F .   M S h a h ,   B r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   u s i n g   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   i n   2 0 1 9   1 st   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   A d v a n c e s   i n   S c i e n c e ,   E n g i n e e ri n g   a n d   R o b o t i c T e c h n o l o g y   ( I C AS ERT) ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A S ER T . 2 0 1 9 . 8 9 3 4 5 6 1 .   [ 1 5 ]   J.  A mi n ,   M .   A .   A n j u m,  M .   S h a r i f ,   S .   Ja b e e n ,   S .   K a d r y ,   a n d   P .   M .   G e r ,   A   n e w   m o d e l   f o r   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   u s i n g   e n s e m b l e   t r a n sf e r   l e a r n i n g   a n d   q u a n t u m   v a r i a t i o n a l   c l a ssi f i e r ,   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   N e u r o sc i e n c e ,   v o l .   2 0 2 2 ,   p p .   1 1 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 2 / 3 2 3 6 3 0 5 .   [ 1 6 ]   M .   S i a r   a n d   M .   T e sh n e h l a b ,   B r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   u si n g   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   a n d   mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m,   i n   2 0 1 9   9 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e a n d   K n o w l e d g e   En g i n e e ri n g   ( I C C K E) ,   2 0 1 9 ,   p p .   3 6 3 3 6 8 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 / I C C K E4 8 5 6 9 . 2 0 1 9 . 8 9 6 4 8 4 6 .   [ 1 7 ]   P .   G .   B r i n d h a ,   M .   K a v i n r a j ,   P .   M a n i v a s a k a m,   a n d   P .   P r a sa n t h ,   B r a i n   t u mo r   d e t e c t i o n   f r o m   M R I   i ma g e s   u si n g   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s,   I O C o n f e r e n c e   S e r i e s:   Ma t e r i a l S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 5 5 ,   n o .   1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X / 1 0 5 5 / 1 / 0 1 2 1 1 5 .   [ 1 8 ]   S .   K u m a r ,   R .   D h i r ,   a n d   N .   C h a u r a si a ,   B r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   a n a l y s i u si n g   C N N :   A   r e v i e w ,   i n   2 0 2 1   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   S m a rt   S y st e m s (I C AI S ) ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 0 6 1 1 0 6 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A I S 5 0 9 3 0 . 2 0 2 1 . 9 3 9 5 9 2 0 .   [ 1 9 ]   A .   G a n e s h ,   S .   D e p u r u ,   B .   R .   A . ,   a n d   G .   S u j a t h a ,   S t r e a ml i n i n g   c a n c e r   d i a g n o s i a n d   p r o g n o s i sy s t e u si n g   h y b r i d   C N N - N P R :   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   I n t e l l i g e n t   S y st e m a n d   Ap p l i c a t i o n s i n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 s,   p p .   1 9 0 2 0 1 ,   2 0 2 3 .   [ 2 0 ]   G .   W a n g ,   W .   Li ,   S .   O u r s e l i n ,   a n d   T.   V e r c a u t e r e n ,   A u t o ma t i c   b r a i n   t u m o r   seg m e n t a t i o n   b a se d   o n   c a sca d e d   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s wi t h   u n c e r t a i n t y   e st i ma t i o n ,   Fr o n t i e rs  i n   C o m p u t a t i o n a l   N e u ro s c i e n c e ,   v o l .   1 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f n c o m. 2 0 1 9 . 0 0 0 5 6 .   [ 2 1 ]   R .   R a n j b a r z a d e h ,   A .   B .   K a sg a r i ,   S .   J .   G h o u s h c h i ,   S .   A n a r i ,   M .   N a s e r i ,   a n d   M .   B e n d e c h a c h e ,   B r a i n   t u m o r   se g m e n t a t i o n   b a s e d   o n   d e e p   l e a r n i n g   a n d   a n   a t t e n t i o n   m e c h a n i sm   u s i n g   M R I   mu l t i - m o d a l i t i e s   b r a i n   i ma g e s ,   S c i e n t i f i c   Re p o rt s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 1 - 9 0 4 2 8 - 8.   [ 2 2 ]   M .   La t h e r   a n d   P .   S i n g h ,   I n v e s t i g a t i n g   b r a i n   t u m o r   se g me n t a t i o n   a n d   d e t e c t i o n   t e c h n i q u e s ,   Pr o c e d i a   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 6 7 ,   p p .   1 2 1 1 3 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s.2 0 2 0 . 0 3 . 1 8 9 .   [ 2 3 ]   M .   T a n ,   R .   P a n g ,   a n d   Q .   V .   Le ,   Ef f i c i e n t D e t :   sc a l a b l e   a n d   e f f i c i e n t   o b j e c t   d e t e c t i o n ,   i n   Pr o c e e d i n g o f   t h e   I E EE/ C VF  C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e Vi s i o n   a n d   P a t t e r n   R e c o g n i t i o n   ( C VP R) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 0 7 8 1 - 1 0 7 9 0   [ 2 4 ]   M .   S a n d l e r ,   A .   H o w a r d ,   M .   Z h u ,   A .   Z h m o g i n o v ,   a n d   L . - C .   C h e n ,   M o b i l e n e t v 2 :   I n v e r t e d   r e s i d u a l s   a n d   l i n e a r   b o t t l e n e c k s ,   i n   2 0 1 8   I E E E / C V F   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e r   V i s i o n   a n d   P a t t e r n   R e c o g n i t i o n ,   2 0 1 8 ,   p p .   4 5 1 0 4 5 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C V P R . 2 0 1 8 . 0 0 4 7 4 .   [ 2 5 ]   M .   T a n ,   R .   P a n g ,   a n d   Q .   V   L e ,   Ef f i c i e n t D e t :   sc a l a b l e   a n d   e f f i c i e n t   o b j e c t   d e t e c t i o n ,   i n   2 0 2 0   I EEE / C VF  C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r   Vi si o n   a n d   Pa t t e rn   Re c o g n i t i o n   ( C V P R) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 0 7 7 8 1 0 7 8 7 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 / C V P R 4 2 6 0 0 . 2 0 2 0 . 0 1 0 7 9 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Dr .   S h o la   Us h a r a n i           is   c u rre n tl y   a ffil iate d   wit h   Ve ll o re   In st it u te  o Tec h n o l o g y   (VIT),   Ch e n n a a As so c iate   P r o fe ss o r - G ra d e   II  in   th e   S c h o o o Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   ( S COPE ).   S h e   re c e iv e d   h e P h . D .   in   Ve ll o re   In sti t u te  o Tec h n o lo g y   (VIT),   Ch e n n a i n   2 0 2 0   u n d e h e a lt h c a re   c o m p u ti n g .   He sp e c ializa ti o n   d o m a in in c lu d e   c lo u d   se c u rit y ,   in fo rm a ti o n ,   a n d   c y b e se c u rit y ,   Io T,   a n d   m a c h in e   lea rn i n g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il sh o lau sh a . ra n i@v i t. a c . in .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.