I nd o ne s ia J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   40 ,   No .   1 Octo b er   2 0 2 5 ,   p p .   1 64 ~ 1 72   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 40 .i 1 . pp 1 64 - 1 72           164     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Autoenco der - ba sed  G a uss ia n   mi x t ure mo del  for dia g no sing   ea rly  ons et  o dia betic  r etinopa thy       P riy a nk a   S re eniv a s ,   K a v it a   V .   H o ra di ,   K a lpa   Ra j a s hek a r   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   B .   N .   M   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   B e n g a l u r u ,   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   Feb   7 2 0 2 5   R ev is ed   Ap r   8 2 0 2 5   Acc ep ted   J u l   4 2 0 2 5       Th e   c u rre n st u d y   p re se n ts  a   si m p li fied   y e t   in n o v a ti v e   so l u ti o n   to wa rd s   e ffe c ti v e   e a rly   d iag n o sis   o f   d iab e ti c   re ti n o p a th y   (DR)   th a t   lea d to   irrev e rsib le  b li n d n e ss .   re v iew   o c u rre n l it e ra tu re   sh o ws   a   c o n sid e ra b le   n u m b e o f   m a c h in e   lea rn i n g   a n d   d e e p   lea rn in g   a p p r o a c h e h a v e   b e e n   p re se n ted h o we v e r,   th e re   a re   sig n ifi c a n iss u e with   th e   e a rly   d e tec ti o n   o f   DR.  He n c e ,   t h e   p ro p o se d   stu d y   d e p l o y a   n o v e l   a rc h it e c tu re   u si n g   a n   a u to e n c o d e t h a e x trac ts  h id d e n   re p re se n tati o n   o f   re ti n a ima g e wh il e   b in a ry   c la ss ifi c a ti o n   is  c a rried   o u u si n g   G a u ss ian   m ix t u re   m o d e l .   T h e   p rime   c o n t rib u ti o n   is  t h e   j o in i n teg ra ti o n   o f   d e e p   lea rn in g   wi th   sta ti stica l   m o d e ll in g   t o wa rd e fficie n fe a tu re   e x trac ti o n   a n d   a n o m a ly   d e tec ti o n ,   su p p o rti n g   e a rly   d e term in a ti o n   o f   DR.  Th e   stu d y   o u tco m e   sh o ws   a   p ro p o se d   sy ste m   to   sig n ifi c a n tl y   e x h ib i t   9 6 . 5 %   a c c u ra c y ,   9 4 . 2 %   se n sit iv it y ,   a n d   9 8 . 3 %   s p e c ifi c it y   o n   two   sta n d a rd   b e n c h m a rk e d   d a tas e ts  in   c o m p a riso n   t o   e x isti n g   m o d e ls f re q u e n t ly   u se d   f o th e   d iag n o sis  o DR.   K ey w o r d s :   C las s if icatio n   Dee p   l ea r n in g   Dete ctio n   Diab etic  r etin o p ath y   Ma ch in l ea r n in g   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 :   Priy an k Sre en iv as   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g in ee r in g ,   B .   N.   M.   I n s titu te  o f   T ec h n o lo g y   B an ash an k ar i Stag I I ,   B an ash an k ar i B en g alu r u ,   I n d ia   E m ail:  p r iy an k as@ b n m it.in ,   p r iy an k as.v a h in @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Diab etic  r etin o p at h y   ( DR )   is   co n s id er ed   o n o f   th c r itical  m ed ical  co m p licatio n s   o f   d ia b etes  th at  lead s   to   ir r e v er s ib le  v is io n   lo s s   [ 1 ] .   T h p r o g r ess io n   o f   DR   is   ch ar ac ter ized   b y   v ar io u s   s tag es ,   r ig h t   f r o m   m il d   s co r to   v er y   h ig h   s co r e   o f   s ev er ity .   T h is   p r o g r ess io n   c an   b e   s lo wed   d o wn   b y   v itre cto m y ,   a n ti - VE GF  in jectio n ,   laser   th er ap y ,   etc.   Ho wev er ,   th m o s ch allen g i n g   p ar o f   th is   m ed ical  co n d itio n   is   th at  it  i s   v er y   p r o b lem atic  t o   id en tif y   in   its   ea r ly   s tag es   o win g   t o   its   asy m p to m atic  f o r m .   T h is   is   th m ajo r   r ea s o n   th at  th e   m ajo r ity   o f   c o n v e n tio n al  s cr e en in g   f o r   o cu lar   d is ea s es  f ails   to   id en tif y   DR   in   its   ea r l y   s tag es.  T h er e   ar e   v ar io u s   s cr ee n in g   m eth o d s   f o r   DR   in   cu r r en tim es  in   m o d er n   clin ical  s etu p s ,   v iz. ,   f u n d u s   p h o to g r ap h y ,   ex am in atio n   o f   d ilated   f u n d u s ,   o p ti ca co h er e n ce   to m o g r ap h y   ( OC T ) ,   f lu o r escein   a n g io g r a p h y   an d   au to m ate d   r etin al  s cr ee n in g   s y s tem   [ 2 ] .   All  th ese  ex is tin g   s cr ee n in g   a p p r o ac h es  ar n o n - in v asiv with   h ig h - r eso lu tio n ,   d etailed   im ag es;  h o we v er ,   t h er ar c h allen g es  ass o ciate d   with   alm o s all  o f   th em .   Fo r   ex am p le,   f u n d u s   p h o to g r ap h y   a n d   d ir ec t o p h th a lm o s co p y   a r n o s u itab le   f o r   p atien wh o   h as  o t h er   o cu lar   c o n d itio n s ,   a n d   th ey   d em an d   p u p il  b d ilated   d u r i n g   ex am in atio n   ( wh ich   m ay   n o b s u itab le  f o r   m an y   p atien ts ) .   OC T   d em an d s   h ig h ly   s p ec ialized   d ev ices  a n d   y et  t h ey   h av e   lim itatio n s   in   d etec tin g   t h ea r l y   o n s et  o f   DR   u n til  an d   u n less   th er ar n o   p o ten tial  ch a n g e s   o b s er v ed   in   th m ac u lar   o r   r etin al  ar ea .   Flu o r escein   an g io g r ap h y   is   in v asiv e   an d   th er e f o r e   it  ca n n o b e   ex p ec ted   to   b u s ed   r o u tin ely   f o r   p atien ts .   Au t o m ated   r etin a s cr ee n in g   s y s tem   s u f f er s   f r o m   u n a v o id ab le   o u tlier s   an d   d em an d   c o n s is ten u p d ates ,   wh ile  t h er is   h ig h e r   co s o f   eq u ip m en t   f o r   r etin al  s ca n n in g   tech n o lo g y .   As  p ar o f   th ev o lv i n g   s o lu tio n ,   it  is   n o ted   th at  ar tific ial  in te llig en ce   ( AI )   h as  b ee n   s ig n if ica n co n tr i b u to r   to war d s   m ed ical  im ag p r o ce s s in g   u s in g   its   m ac h i n lear n in g   ( ML )   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         A u to en co d er - b a s ed   G a u s s ia n   mixtu r mo d el  fo r   d ia g n o s in g   ea r ly  o n s et   …  ( P r iya n ka   S r ee n iva s )   165   d ee p   lear n i n g   ( DL )   alg o r ith m s   [ 3 ] .   T h e   ad o p tio n   o f   AI   m o d els  ca n   b u s ed   f o r   an aly zin g   r etin al  im ag es  to   id en tify   v ar io u s   a b n o r m alities   an d   h e n ce   d ia g n o s tic  p r o ce s s   is   ac ce ler ated   wh ile  AI   m in im izes  its   d ep en d e n cy   o n   h u m an   e x p er t s .   Hea lth ca r p r o v i d er s   ar as s is ted   with   v ar io u s   v alu ab le  c lin ical  s u g g esti o n s   b ased   o n   d ata  an aly ze d   f o r   b e tter   an d   f aster   d ec is io n - m ak i n g .   Hen ce ,   AI   o f f er s   in cr ea s ed   ef f icien cy ,   r e d u ce d   h u m an   er r o r ,   a n d   r em o te  s cr ee n in g   to war d s   d iag n o s is   o f   DR .   Fu r th er ,   ML   is   s u b s et  o f   AI   an d   f o r m u lates   d ec is io n s   b y   lear n in g   p atter n s   o f   s cr ee n ed   d ata.   T h r etin al  im ag es c an   b class if ied   b y   M L   b ased   o n   d if f er e n t   s tag es  o f   DR   wh ile  it  also   f ac i litates   d if f er en tiatin g   DR   f r o m   o th er   o cu lar   d is ea s es.  Hen ce ,   ML   co n tr ib u tes  to   en h an ce d   p r ed ictio n   o f   r is k   with   im p r o v e d   d iag n o s is ,   s ca lab ilit y ,   an d   p e r s o n alize d   ca r e.   Fin ally ,   DL   is   an   ad v an ce d   s u b s et  o f   th ML   a lg o r ith m   th at  u s es  m an y   la y e r s   to   in cr ea s th lear n in g   ca p ab ilit y   f o r   g ain in g   co m p lex   in s ig h ts .   Fre f r o m   an y   m a n u al  ex t r ac tio n   o f   f ea tu r es  o r   p r ep r o ce s s in g ,   r eti n al  im ag es  ca n   b d ir ec tly   s u b jecte d   to   DL .   DL   is   ca p ab le   o f   au to n o m o u s ly   id e n tify in g   th e   ap p r o p r iate  f ea tu r es  e. g . ,   ha em o r r h ag e,   e x u d ates,  ch a n g es  in   b lo o d   v ess els,  etc.   th at  co u ld   r ef lect  th p o s itiv c ase  o f   DR .   Var io u s   ad v an ce d   lev els  o f   m u lti - ca teg o r y   class if icatio n   ca n   b c ar r ied   o u b y   DL   o f f er in g   m u ch   g r a n u lar ity   in   d is ea s p r o g r ess io n .   Hen ce ,   t h DL   m o d el  co n tr ib u tes  to   h i g h er   ac cu r ac y ,   ea r ly   d etec tio n ,   an d   au to m ati o n   o f   wo r k lo ad .     Ho wev er ,   t h er a r c h allen g e s   to o   ass o ciate d   with   AI ,   M L ,   an d   DL   wh ich   ar e   m ain ly   ass o ciate d   with   d ata  q u ality ,   in ter p r etab ilit y ,   an d   o v er f itti n g   is s u es.  T h er ar e   s till   v ar io u s   c o n tr a d i cto r y   t h eo r ies  to   claim   wh eth er   ML   o r   DL   co u l d   p r o v f r u itfu l to war d s   th ea r ly   d etec tio n   o f   DR   in   r ea l - tim s ce n ar io s .         2.   RE L AT E WO RK   V a r i o u s   r e l at e d   w o r k s   h a v e   b e e n   s t u d i e d   t o   u n d e r s t a n d   d i f f e r e n t   v a r i a n t s   o f   m e t h o d s   u s e d   f o r   d i a g n o s i n g   D R   [ 4 ] - [ 1 2 ] .   T h e   f i r s t   f r e q u e n t l y   u s e d   l e a r n i n g   m o d e l   i s   t h e   c o n v o l u t i o n a l   n eu r a l   n e t w o r k   ( C NN )   w h i c h   i s   p r o v e n   t o   h a v e   h i g h er   a d o p t i o n   i n   a d d r e s s i n g   c la s s if i c a t i o n   t as k s   r e l a t e d   t o   m e d i ca l   i m a g e s .   V a r i o u s   e x i s ti n g   r e s e a r c h   w o r k s   u s i n g   C N N   h a v e   c l as s i f i e d   r e t i n al   i m a g e s   f o r   s c r e e n i n g   DR   [ 1 3 ] - [ 1 7 ] .   T h e   s ec o n d   wid ely - u s ed   m ac h in lear n in g   m o d el  f o r   s cr ee n in g   DR   is   th s u p p o r v ec to r   m ac h in ( SV M)   to   f in d   its   h ig h er   s id o f   ad o p tio n   to war d s   th f ea tu r e - b ased   class if icatio n   o f   r etin al  im ag es  [ 1 8 ] - [ 2 1 ] h o w ev er ,   th e y   ar f o u n d   to   b e   less   ef f ec tiv w h en   s u b j ec ted   to   co m p le x   p atter n s   o f   DR   im ag es.  T h e   n ex t   f r eq u en ad o p tio n   is   n o ted   f o r   th d ee p   b elief   n etwo r k   ( D B N)   wh ich   is   ty p o f   d ee p   le ar n in g   ap p r o ac h   wh er th R e s tr icted   B o ltzm an n   Ma ch in is   u s ed   f o r   d ev elo p in g   its   m u ltip le  lay er s   s o   th at  h i er ar ch ical  f ea tu r lea r n in g   ca n   b ca r r ied   o u t.  At  p r esen t,  th e r ar e   v a r io u s   e v o l v in g   s tu d ies  ad o p tin g   DB to war d s   tr ain in g   ex tr ac te d   f ea t u r es  f o r   th d etec tio n   o f   DR   [ 2 2 ] - [ 2 4 ] .   R esNet - 5 0   is   an o th er   wid el y   u s ed   ap p r o ac h   f o r   DR   s cr ee n in g   wh ich   is   ty p e   o f   d ee p   r esid u al  n etwo r k   th at  is   ca p ab le  o f   ad d r ess in g   v an is h in g   g r ad ien p r o b lem s .   C u r r en s tu d ies  h av b ee n   witn ess ed   to   ad o p R esNet - 5 0   in cr ea s in g ly   f o r   its   ca p ab il ity   o f   in cr ea s ed   ac cu r ac y   an d   h ig h er   s p ec if icity   p er f o r m an ce   [ 2 5 ] - [ 2 8 ] .   A f t e r   r e v i e wi n g   e x i s t i n g   s t u d ie s ,   t h e   f o ll o w i n g   r e s e a r c h   p r o b l e m s   h a v e   b e e n   i d e n ti f i e d :   i )   e a r l y - s t a g e   d e t e c t i o n E x i s t i n g   s t at e - of - t h e - a r t   d e e p   le a r n i n g   m e t h o d s   a n d   o t h e r   a s s o c i at e d   a p p r o a c h es   e n c o u n t e r   p o t e n t i al   c h a l l e n g e s   i n   d i f f e r e n t i a ti n g   e a r l y   s i g n s   o f   DR   f r o m   n o r m a l   i m a g e s   o f   t h e   r e t i n a .   ii )   i n a d eq u a t e   g e n e r a l i z a ti o n   o v e r   d i v e r s e   d a t a:   E x is t i n g   m et h o d s   l i k e   R es N et - 5 0   a n d   C NN ,   c l a i m e d   t o   b e   p o t e n ti a l l y   s t r o n g   w e r e   f o u n d   t o   o v e r f i t   o n   t h e   p a r t i c u l a r   d a t a s et   a n d   h e n c e   t h e y   e x h i b i t   m u c h   p o o r   g e n e r a l i z a t i o n   w h e n   a s s e s s e d   o n   a   d i f f e r e n t   d a t a s et ,   i ii )   C o m p l e x i t y   o f   l e ar n i n g   a p p r o a c h :   T h e   c o m p l e x   a r c h i t e ct u r e s   l i k e   R es N et - 5 0   d e m a n d   s i g n i f i ca n c o m p u t a t i o n a l   r es o u r c e s   ( f o r   b o t h   i n f e r e n c e   a n d   t r a i n i n g )   a c t i n g   as   a n   i m p e d i m e n t   t o wa r d s   d e p l o y m e n t   in   p r e s e n c e   o f   e n v i r o n m e n w it h   r e s o u r c e - c o n s t r a i n ts .   i v )   S u b - o p t i m a l   i n t e r p r e t a b i li t y   o f   d ee p   l e a r n i n g   m o d e l:  A l t h o u g h   R es N et - 5 0   a n d   C NN   a r e   k n o w n   f o r   h i g h e r   a c c u r a c y ,   t h e i r   o u t c o m e   is   l es s   e a s i l y   i n t e r p r e t a b l e   f o r   a d o p t i n g   a   b l a c k   b o x   m o d e l   i n   t h e i r   u n d e r l y i n g   a r c h i t e ct u r e .   T h e   p r i m e   a i m   o f   t h e   p r o p o s e d   s t u d y   i s   t o   d e v e l o p   a   s i m p l i f i ed   y e t   i n n o v a t i v e   d i a g n o s is   f r am e w o r k   f o r   t h e   d e t e c ti o n   a n d   c l as s i f i c at i o n   o f   D R   at   it s   e a r l y   o n s et .   T h e   v a l u e - a d d e d   c o n t r i b u t i o n   o f   t h e   s t u d y   a r e   a s   f o l l o w s :   i )   A   n o v e a u t o e n c o d e r - b a s e d   a r c h it e c t u r h a s   b e en   p r e s e n t e d   t o   d i a g n o s e   D R   in   e a r l y   s t a g es   w i t h   h i g h e r   a c c u r a c y ,   i i )   th s tu d y   m o d els f ac ilit ate  id en tific atio n   o f   ab n o r m alities   as DR in d ica to r s   u s in g   Gau s s ian   m ix tu r m o d els   ( GM M)   an d   r ec o n s tr u ctio n   er r o r s ,   iii)  an   ex h au s tiv ass ess m en i s   ca r r ied   o u to   co m p ar e   p r o p o s ed   m o d el  with   C NN,   SVM,   an d   R esNet - 5 0   o n   two   w id ely   u s ed   s tan d a r d   b e n ch m a r k ed   d ataset,   an d   iv )   p o ten tial  g en er aliza tio n   is   d em o n s tr ated   b y   t h m o d el  o v e r   d iv e r s d ataset  wh ich   s h o ws  its   ap p licab ilit y   o n   n ea r   r ea l - wo r ld   s cr ee n in g   o f   D R .         3.   M E T H O D   T h p r im o b jectiv o f   th p r o p o s ed   r esear ch   wo r k   is   to war d s   ev o lv in g   n o v el  d ee p   lear n i n g   m o d el   th at  ca n   f ac ilit ate  p o te n tial  lea r n i n g   o f   h id d en   r ep r esen tatio n   o f   r etin al   im ag es  f o r   ea r ly   d e tectio n   o f   DR .   T h p r o p o s ed   s tu d y   h as  co u p led   a   n o v el  a u to en co d er   with   s im p lifie d   m ath em atica m o d ellin g   to   id en tify   as  well  as  class if y   th ab n o r m alities   ass o ciate d   with   th r etin d u r in g   DR .   An   e x p licit  r esear ch   m eth o d   with   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   1 64 - 1 72   166   s eq u en tial  an d   p r o g r ess iv o p er atio n al  s tep   h as  b ee n   p er f o r m ed   to   ac co m p lis h   th is   s tu d y   g o al.   Fig u r h ig h lig h ts   th ar c h itectu r o f   t h p r o p o s ed   s y s tem .           Fig u r 1 .   T h ar ch itectu r o f   t h p r o p o s ed   s y s tem       Acc o r d in g   t o   Fig u r 1 ,   th e r a r v ar io u s   s ets  o f   o p er atio n s   b ein g   ca r r ied   o u b y   th e   p r o p o s ed   s y s tem   wh ich   s tar f r o m   th e   m an ag e m en o f   th e   d ataset  to   o b tain in g   th o u tco m o f   th s tu d y .   T h e   m eth o d   u s es   r ec o n s tr u ctio n   er r o r s   to   f in d   an o m alies  s u g g esti v e   o f   ea r l y - s tag d iab etic   r etin o p ath y   ( DR )   b y   c o m b in i n g   au to en co d er s   with   G au s s ian   m ix tu r m o d els   in   n o v el  way .   T o   th b est  o f   o u r   k n o wled g e,   th in teg r atio n   o f   au to en co d er s   an d   GM in to   s in g le  f r am ewo r k   s p ec if ically   f o r   ea r ly   DR   d etec ti o n   h as  n o b ee n   in v esti g ated ,   ev e n   th o u g h   b o t h   co m p o n e n ts   h av e   b ee n   em p lo y ed   i n d ep e n d en tly   in   t h lit er atu r to   d ate.   T h is   h y b r id   tec h n iq u i n cr ea s es  th s en s itiv ity   o f   ea r ly - s tag d etec tio n   b y   en a b lin g   b o th   f ea tu r ex tr ac tio n   ( u s in g   au to en co d er s )   an d   class if icati o n   ( u s in g   G MM ) .   Fo llo win g   is   th elab o r ated   d is cu s s io n   o f   th e   o p e r atio n a l   p r o ce s s   b ein g   u n d er ta k en   in   th p r o p o s ed   s y s tem :     3 . 1 .     Da t a   m a na g e m ent   T h in p u im ag is   s u b jecte d   to   s tan d ar d izatio n   wh er r escalin g   is   p er f o r m ed   o n   all  r etin al  im ag es  to   f ix ed   W x H   p ix els,  w h ich   is   a n   ess en tial  s tep   to war d s   e n s u r i n g   p r o p er   c o m p atib ilit y   o f   th e   in p u t   im ag e   to   th ar ch itectu r o f   th n eu r al  n et wo r k .   C o n s id er   th at,   th r eti n al  im ag is   r ep r esen ted   as  X   wh er X R WxHxC wh ile  th v ar iab le  C   r ep r esen ts   th ca r d in ality   o f   c o lo u r   c h an n els.  s im p le  way   to   u n d er s tan d   th is   is   th at  C =1   will  r ep r esen g r a y s ca le  im ag wh ile  C =3   will  r ep r esen a n   R GB   im ag e.   T h m ath e m atica l   r ep r esen tatio n   o f   n o r m aliza tio n   is   as,      = 1   ( 1 )     I n   ( 1 ) ,   th c o m p u tatio n   o f   n o r m alize d   im ag e   X norm   is   ca r r ied   o u b y   d iv id in g   v ar iab le  A 1   b y   s tan d ar d   d ev iatio n   σ ,   wh er e   A 1   r e p r esen ts   d if f e r en ce   o f   m ea n   μ   f r o m   m ain   p ix el  X   i.e .   A 1 = X -   μ .   Af ter   o b tain in g   a   n o r m alize d   im ag e,   d ata  a u g m en tatio n   is   p e r f o r m ed   to   m a x i m ize  th v ar iab ilit y   a n d   s ize  o f   th e   d ataset.   T h m ath em atic  r ep r esen tatio n   o f   d ata  au g m e n tatio n   is   as:     X ’= R θ ( X )   ( 2 )     I n   ( 2 ) ,   X’   r ep r esen ts   au g m en ted   d ata  wh ile  R θ  r ep r esen ts   r o tatio n   tr an s f o r m atio n   co n s id er in g   θ  as   r an d o m   r o tatio n .   Ap ar f r o m   th is ,   im ag es  co u ld   b tr an s f o r m ed   in to   g r ay s ca le   im ag es  if   th m o d el  is   an ticip ated   to   f o c u s   m o r o n   t ex tu r a n d   s h ar d esp ite  co lo u r   attr ib u tes.  T h s tu d y   will  p er f o r m   s eg m en tatio n   u s in g   r eg io n - of - in ter est  ( R o I )   to   co n f in its   atten tio n   t o   th r etin al  ar ea   a n d   elim in at an y   u n n ec ess ar y   r eg io n s   in   th e   b ac k g r o u n d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         A u to en co d er - b a s ed   G a u s s ia n   mixtu r mo d el  fo r   d ia g n o s in g   ea r ly  o n s et   …  ( P r iya n ka   S r ee n iva s )   167   3 . 2 .     Aut o enco der  des ig n   T h p r o p o s ed   s tu d y   will  u s co n v o lu tio n   au to en c o d er   ( C AE )   wh ich   is   d esig n ed   u s in g   th r ee   co r co m p o n en ts   i.e . ,   en c o d er ,   late n s p ac r ep r esen tatio n ,   an d   d ec o d er .   T h en co d er   e x tr ac ts   f ea tu r m ap s   f r o m   th in p u im ag u s in g   th a ctiv atio n   f u n ctio n ,   p o o lin g   lay er s ,   an d   co n v o lu tio n   lay e r s .   T h laten s p ac e   r ep r esen tatio n   is   an   o u tco m e   f r o m   a   p r io r   en co d er   th at   ca p tu r es  all  p o ten tial  f ea t u r es  f r o m   th r etin e. g . ,   m icr o an eu r y s m s ,   ex u d ates,  an d   b lo o d   v ess els.  T h d ec o d er   p er f o r m s   r ec o n s tr u ctio n   o f   t h e   f in al  im a g u s in g   tr an s p o s ed   lay er s   o f   co n v o l u tio n   f r o m   th p r i o r   m o d u le  i.e .   laten s p ac e.   T h m ath em atica r ep r esen tatio n   o f   th en co d e r   o p e r atio n   is   as f o l lo ws:     Z = E ( X )   ( 3 )     I n   ( 3 ) ,   th v ar iab le   Z   r e p r ese n ts   th laten r ep r esen tatio n   o f   th e   in p u t   im ag e   wh er e   E   r e p r esen ts   an   en co d er   f u n ctio n .   T h e x p r ess io n   ca n   b f u r th e r   m o d if ied   a s   E ( X )= f θ1 (X 1 )   wh er E   is   th e   en co d in g   f u n ctio n   f θ1  r ep r esen ts   th r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U)   f u n ctio n   wh ile  X 1   r ep r esen ts   th f ir s t c o n v o lu tio n   o p er atio n .   T h e   co n v o l u tio n   is   a p p lied   in   ea c h   s u b s eq u en t   lay er   f o llo wed   b y   ac tiv atio n   f u n ctio n   a n d   p o o li n g .   T h in p u i m ag is   tr an s f o r m ed   to   Z ,   laten r ep r esen tatio n ,   a f ter   p ass in g   v ia  d if f er e n lay er s .   I s h o u ld   b n o ted   th at  Z ,   a   laten v ec to r ,   is   h ig h ly   co m p r ess ed   f o r m   o f   a n   im ag with   lo d im en s io n   wh ile  th f ea tu r ex tr ac tio n   ca p ab ilit y   o f   th au to en c o d er   is   d ec id ed   b y   d   i.e . ,   th d im e n s io n ality   o f   Z   laten v ec to r .   I n   th f in al  s tep ,   th e   d ec o d in g   o p e r a tio n   is   ap p lied   wh ich   is   m ath em atica lly   r ep r e s en ted   as,     ̂ = ( 1 )   ( 4 )     I n   ( 4 ) ,   th e   v ar iab le   ̂   R ep r esen ts   r ec o n s tr u cted   im a g w h ile  D   r e p r esen ts   th e   d ec o d in g   f u n ctio n   u s in g   th s am ac tiv atio n   an d   Z 1   r ep r esen ts   tr an s p o s ed   co n v o lu tio n   o p er ati o n .   I s h o u l d   b n o te d   th at  th e   p r im p u r p o s o f   th is   C AE   is   to war d s   lear n in g   a   r ep r esen ta tio n   o f   b o th   n o r m al  an d   DR   im ag es  f o llo wed   b y   in p u im a g r ec o n s tr u ctio n   u s in g   lo w - d im en s io n al   f ea tu r es.   An y   f o r m   o f   an o m alies  p r ese n ted   in   th e   f o r m   o f   er r o r s   d u r in g   th e   r ec o n s tr u ctio n   p r o ce s s   ca n   o f f e r   in d icat o r s   o f   ea r ly   DR .   T h e   n o v elty   o f   th is   C AE   m o d u le   d if f er en f r o m   a n y   e x is tin g   s y s tem   is   i)   T h is   s ch em u s e s   an   atten tio n   m ec h an is m   to   e m p h asize  R o I   ( e. g .   ex u d ates,  m icr o a n eu r y s m s )   th at  ar clin ically   p r o v e n   to   b cr itical  f o r   th d iag n o s is   o f   DR   an d   ii)  T h s tu d y   also   u s es  d ilated   co n v o lu tio n s   ( also   k n o wn   as  v ar iatio n al  au to en co d er s   ( VAE ) )   to   m a n ag e   f ea tu r es  o f   r etin al   im ag es with   h ig h er   c o m p lex iti es a s   well  as f lu ctu atio n   in   s tag es o f   DR .     3 . 3 .     L o s s   f un ct io n   T h p r im n o tio n   o f   th e   au to en co d er   is   to war d s   r ed u ctio n   o f   all  p o s s ib le  s co r es  o f   r ec o n s tr u ctio n   er r o r   b etwe en   th e   an d   ̂ ,   i.e . ,   in p u t   an d   r ec o n s tr u ct ed   im a g e.   T h s tu d y   u s es  m ea n   s q u a r ed   er r o r   ( MSE )   as  lo s s   f u n ctio n   in   t h in itial r o u n d s   o f   o p er atio n .   I t is em p i r ically   ex p r ess ed   as,      = 1 | | ̂ | | 2 = 1   ( 5 )     I n   ( 5 ) ,   th e   co m p u tatio n   o f   lo s s   d u to   r ec o n s tr u ctio n   L recon   is   ca r r ied   o u co n s id er i n g   N   as  t h n u m b er   o f   im ag es  wh ile  th o r ig in al  an d   r ec o n s tr u cted   im ag is   r e p r esen ted   as  X i   an d   ̂   R esp ec ti v ely .   Ap ar f r o m   th is ,   th p r o p o s ed   s ch em e   also   u s es  L 2   r eg u lar izatio n   to   c o n tr o t h o v er f itti n g   p r o b lem .   T h e   m ath em atica l   r ep r esen tatio n   o f   lo s s   d u to   r eg u lar izatio n   is   s h o wn   as,     = | | | | 2   ( 6 )     I n   ( 6 ) ,   th e   lo s s   o f   r eg u lar izatio n   L regu   is   co m p u ted   co n s id er in g   n etwo r k   weig h ts   as  θ j   an d   th co n s tan o f   r e g u lar izatio n   as  λ .   I s h o u ld   b e   n o te d   th at   th id ea   o f   u s in g   L2   r eg u lar izatio n   is   t o   in d u ce   a   p en alt y   to war d s   lar g weig h ts   p r esen t   with in   th n etwo r k .   Hen ce ,   t h to tal  lo s s   f u n ctio n   L total   is   c o m p u ted   b y   ad d i n g   ( 5 )   an d   ( 6 )   i.e .   L total = L recon + L reg u .     3 . 4 .     Ano m a ly   det ec t io n us in g   re co ns t ruct io n e rr o r   Af ter   th co m p u ta tio n   o f   th l o s s   f u n ctio n ,   th p r o p o s ed   s y s tem   u s es  b ac k p r o p ag atio n   an d   g r ad ien t   d escen f o r   tr ain in g   th e   au to e n co d er .   Ass u m in g   t h n etwo r k   p ar a m eter   b d e n o ted   b y   θ= { θ 1 ,   θ 2 },   wh er e   θ 1   an d   θ 2   r e p r esen t b o t h   en co d er   an d   d ec o d er   r esp ec tiv ely .   Hen ce ,   th u p d a te  r u le  ca n   b d ef i n ed   as:     θ θ - ηΔ θ .L total   ( 7 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   1 64 - 1 72   168   I n   ( 7 ) ,   th lear n i n g   r ate  is   s ig n if ied   as  η  wh ile  Δ θ .L total   r ep r esen ts   th g r ad ien ass o ciate d   with   th f u n ctio n   o f   t o tal  lo s s   co n s id er in g   n etwo r k   p ar a m eter s .   Af t er   th e   tr ain in g   o f   th e   en co d er   i s   ac co m p lis h ed ,   th e   p o s s ib le  ab n o r m alities   ar id en tifie d   co n ce r n in g   t h r ec o n s tr u ctio n   er r o r   co n s id er in g   r e tin al  im ag e s   wh ich   h av h ig h er   p o s s ib ilit ies  o f   D R .   T h em p ir ical  f o r m u latio n   o f   r ec o n s tr u ctio n   er r o r   f o r   as  an   in p u im ag e   is   r ep r esen ted   as f o llo ws:     E ( X ) =| | X - ̂ ||   ( 8 )     Acc o r d in g   to   ( 8 ) ,   if   th e r r o r   o f   r ec o n s tr u ctio n   E ( X)   is   f o u n d   to   b h ig h er   t h an   ce r tain   c ut - o f f   v al u T   th en   th im ag e   u n d er   o b s er v atio n   is   co n clu d ed   to   b p o s s ess in g   ab n o r m alities .   T h is   co u ld   f u r th er   h av e   p o s s ib ilit ies  o f   p o s itiv DR .   T h d eter m in atio n   o f   cu t - o f f   T   is   ca r r ied   o u o n   v ar i o u s   ex p er im en ts   o n   th e   v alid atio n   s et.   T h m o d ellin g   o f   r ec o n s tr u ctio n   e r r o r   d is t r ib u tio n   is   ca r r ied   o u b y   t h G au s s ian   m ix tu r m o d el  wh ich   is   u tili ze d   f o r   c o m p u tin g   th p r o b a b ilit ies  o f   all  er r o r s   d u r in g   t h r ec o n s tr u ctio n   p r o ce s s   i.e .   E ( X ) .   T h id ea   is   to war d s   cla s s if y in g   th n o r m al   im ag f r o m   DR .   T h e   m ath em atica r e p r esen tatio n   o f   th e   p r o b a b ilit y   o f   er r o r   i n   im ag r ec o n s tr u ctio n   is   as f o llo ws:      = .  ( ) = 1   ( 9 )     I n   ( 9 ) ,   th e   co m p u tatio n   o f   P r o b   ( p r o b a b ilit y   o f   r ec o n s tr u ctio n   er r o r )   is   ca r r ie d   o u c o n s id er in g   α   as  a   m ix in g   co e f f icien an d   gd   as  G au s s ian   Dis tr ib u tio n   co n ce r n in g   E   as  er r o r ,   m ea n   a n d   s tan d ar d   d ev iatio n .   T h e   im ag es  ar f u r t h er   s u b jecte d   to   class if icatio n   b ased   o n   th e   p r o b a b ilit ies  o f   th eir   r ec o n s tr u ctio n   er r o r   t h at   b elo n g s   to   class   o f   DR   as f o l lo ws,     C pred = a r g max   P r o b ( E | C )   ( 1 0 )     I n   ( 1 0 ) ,   th e   co m p u tatio n   o f   cla s s   o f   p r e d ictio n   C pred   is   ca r r ied   o u t   co n s id er i n g   a   m a x im u m   n u m b er   o f   ar g u m en ts   ass o ciate d   with   co m p u ted   p r o b a b ilit y   P r o b   in   th p r ev io u s   s tep   co n ce r n in g   e r r o r   E   an d   class   C .   B y   p er f o r m in g   th is   last   s tep ,   th o b jectiv to war d s   th d etec tio n   an d   class if icatio n   o f   DR   is   ac co m p lis h ed .   T h e   n ex t sectio n   o u tlin es th s tu d y   o u tco m es.       4.   RE SU L T   T h im p lem en tatio n   o f   th p r o p o s ed   s tu d y   is   ca r r ied   o u co n s id er in g   s tan d ar d   r etin al  im a g d atasets .   T h s tu d y   u s es  DI AR E T DB 1 ,   wh ich   co n s is ts   o f   8 9   im ag e s   [ 2 9 ] ,   a n d   E y ePAC S,  wh ich   co m p r is es  3 5 , 0 0 0   im ag es  [ 3 0 ] .   T ab le  1   s h o wca s es  th h y p er p ar a m eter s   u s ed   f o r   th an aly s is   co n s id er in g   s tan d ar d   p e r f o r m an c e   m etr ics  o f   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   s p ec if icity ,   an d   F1 - Sc o r e.   Fu r th er ,   th ass ess m en t   is   ca r r ied   o u b y   co m p ar in g   th p r o p o s ed   m o d el  P r o p ,   with   C NN,   SVM,   DB N,   an d   R e s Net - 5 0 ,   wh ich   ar f o u n d   to   b e   f r eq u e n tly   ad o p ted   to war d s   in v esti g atin g   DR .       T ab le  1 .   Hy p er p ar a m eter s   an d   th eir   ad o p ted   v alu es   H y p e r p a r a me t e r   V a l u e / S e t t i n g   A u t o e n c o d e r   a r c h i t e c t u r e   C o n v o l u t i o n a l   l a y e r s wi t h   3 2 ,   6 4 ,   1 2 8 ,   2 5 6   f i l t e r s,  l a t e n t   s p a c e   d i me n s i o n   o f   5 1 2   A c t i v a t i o n   f u n c t i o n   R e LU   ( i n t e r m e d i a t e ) ,   S i g mo i d   ( o u t p u t   l a y e r )   La t e n t   s p a c e   d i me n si o n   5 1 2   O p t i mi z e r   A d a m,   Le a r n i n g   r a t e   =   0 . 0 0 1 ,   β 1 = 0 . 9 ,   β2 = 0 . 9 9 9 ,   ϵ= 1 0 −7   Lo ss f u n c t i o n   M e a n   S q u a r e d   Er r o r   ( M S E) ,   L 2   R e g u l a r i z a t i o n   B a t c h   si z e   32   Ep o c h s   5 0   ( w i t h   e a r l y   s t o p p i n g )   D r o p o u t   r a t e   0 . 3   ( a f t e r   c o n v o l u t i o n a l   l a y e r s)   W e i g h t   i n i t i a l i z a t i o n   X a v i e r   I n i t i a l i z a t i o n   G M M   c o mp o n e n t s   2   ( H e a l t h y ,   D R )   G M M   c o v a r i a n c e   t y p e   F u l l   c o v a r i a n c e   ma t r i x   G M M   ma x   i t e r a t i o n s   1 0 0 0   Tr a i n - Te s t   S p l i t   7 0 % - 1 5 % - 1 5 %       T ab le  2   an d   Fig u r es  2 - 5   s h o wca s th ac tu al  s tu d y   o u tc o m to   s h o w   th at  Pro p   e x ce ls   s ig n if ican tly   b etter   p er f o r m an ce   in   c o n tr ast  to   f r eq u e n tly   ex is tin g   lear n in g   m o d els  to war d s   d etec tio n   a n d   class if icatio n   o f   DR .   An   in ter esti n g   f ac t   to   o b s er v in   th is   ev alu atio n   s co r e   e x h ib ited   in   T ab le   2   is   t h at  it  o f f er s   n ea r l y   s im ilar   p er f o r m an ce   co n ce r n in g   b o th   th d atasets   an d   h en ce   its   co n s is ten cy   ca n   b ev en tu all y   ascer tain ed   o v er   ad o p ted   p er f o r m an ce   m etr ics.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         A u to en co d er - b a s ed   G a u s s ia n   mixtu r mo d el  fo r   d ia g n o s in g   ea r ly  o n s et   …  ( P r iya n ka   S r ee n iva s )   169   T ab le  2 .   C o m p r eh en s iv s tu d y   o u tco m es   M o d e l   D a t a s e t   A c c u r a c y   ( %)   S e n s i t i v i t y   ( %)   S p e c i f i c i t y   ( %)   F1 - S c o r e   P r o p   D I A R ETD B 1   9 6 . 5   9 4 . 2   9 8 . 3   0 . 9 6   P r o p   Ey e P A C S   9 5 . 1   9 2 . 8   9 7 . 5   0 . 9 4   C N N   D I A R ETD B 1   9 2 . 1   8 8 . 3   9 5 . 2   0 . 9 0   C N N   Ey e P A C S   9 3 . 6   8 9 . 5   9 6 . 3   0 . 9 1   S V M   D I A R ETD B 1   8 5 . 4   8 3 . 2   8 9 . 6   0 . 8 4   S V M   Ey e P A C S   8 7 . 3   8 5 . 1   9 0 . 8   0 . 8 6   D B N   D I A R ETD B 1   9 0 . 2   8 6 . 5   9 3 . 5   0 . 8 8   D B N   Ey e P A C S   9 1 . 3   8 7 . 9   9 4 . 8   0 . 8 9   R e sN e t - 50   D I A R ETD B 1   9 3 . 4   8 9 . 8   9 5 . 8   0 . 9 1   R e sN e t - 50   Ey e P A C S   9 4 . 3   9 0 . 2   9 6 . 1   0 . 8 9               Fig u r 2 .   Ass ess m en t o f   ac cu r ac y       Fig u r 3 .   Ass ess m en t o f   s p ec if icity               Fig u r 4 .   Ass ess m en t o f   s en s itiv it y   Fig u r 5 .   Ass ess m en t o f   F1 - s co r e       4 . 1 .     Abla t io s t ud y   T ab le  3   p r esen ts   th r esu lts   o f   th e   ab latio n   s tu d y ,   wh er v ar io u s   co m p o n en ts   o f   th m o d el  wer e   alter ed   to   d eter m in e   th eir   i n f lu en ce   o n   th o v er all  p e r f o r m an ce .   E ac h   e x p er im en test ed   th m o d el' s   p er f o r m an ce   i n   ter m s   o f   ac c u r ac y ,   s en s itiv ity ,   s p ec if icity ,   a n d   F1 - Sco r e   u s in g   th DI AR E T DB 1   d ataset.   T ab le  3   s h o wca s es  th o u tco m o f   th ab latio n   s tu d y .   W ith   9 6 . 5 ac cu r ac y ,   9 4 . 2 s en s itiv ity ,   an d   9 8 . 3 s p ec if icity ,   th f u ll  m o d el  ( Pro p )   p er f o r m s   b est  ac r o s s   all  m ea s u r es,  d em o n s tr atin g   t h v alu o f   co m b in in g   au to e n co d er s ,   GM M,   a n d   o th er   m eth o d s .   Acc u r ac y   an d   s en s itiv ity   s ig n if ican tly   d ec r ea s wh en   th e   au to en co d er   is   r em o v ed ,   s u g g esti n g   th at  au to en co d er s   ar es s en tial f o r   f ea tu r e x tr ac tio n   i n   DR   d etec tio n .       T ab le  3 .   Ab latio n   s tu d y   r esu lt s   o n   DI AR E T DB 1   d at aset   Ex p e r i m e n t   A c c u r a c y   ( %)   S e n s i t i v i t y   ( %)   S p e c i f i c i t y   ( %)   F1 - S c o r e   F u l l   m o d e l   ( P r o p )   9 6 . 5   9 4 . 2   9 8 . 3   0 . 9 6   W i t h o u t   a u t o e n c o d e r   9 2 . 3   8 9 . 1   9 4 . 7   0 . 9 0   W i t h o u t   G M M   9 3 . 8   9 1 . 4   9 6 . 1   0 . 9 2   W i t h o u t   d a t a   a u g me n t a t i o n   9 4 . 1   9 1 . 7   9 6 . 8   0 . 9 3   W i t h o u t   R o I   seg m e n t a t i o n   9 5 . 2   9 2 . 8   9 7 . 9   0 . 9 4   W i t h o u t   re g u l a r i z a t i o n   ( L 2 )   9 3 . 7   9 0 . 3   9 6 . 4   0 . 9 1       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   1 64 - 1 72   170   Per f o r m an ce   is   m o d er ately   r ed u ce d   wh e n   GM is   d is ab led ,   d em o n s tr atin g   th s ig n if ican ce   o f   r ec o n s tr u ctio n   er r o r   m o d e l lin g   f o r   d if f er en tiatin g   b etwe en   n o r m al  an d   DR   p ictu r e s .   R em o v in g   R OI   s eg m en tatio n   o r   d ata  au g m e n tatio n   wea k en s   th m o d el,   d em o n s tr atin g   th at  t h ese  m eth o d s   im p r o v th e   m o d el' s   ca p ac ity   f o r   g en er aliz atio n .   Desp ite  h av in g   n eg li g ib le  im p ac t,  L 2   r eg u lar izati o n   h elp s   to   im p r o v m o d el  g e n er aliza tio n   an d   less en   o v er f itti n g .       4 . 2 .     Dis cus s io n   T h k ey   f in d in g s   ar e   s u m m ar i ze d   as  f o llo ws we  d e v elo p ed   n ew  d ee p - lear n in g   m o d el  f o r   th ea r l y   id en tific atio n   o f   DR   b y   co m b i n in g   Gau s s ian   m ix tu r m o d els   f o r   an o m aly   d etec tio n   with   C AE .   Acr o s s   s ev er al   d atasets ,   in clu d in g   DI AR E T DB 1   an d   E y ePAC S,  th s u g g ested   m o d el,   k n o w n   as  Pro p ,   o u tp er f o r m ed   m o r estab lis h ed   m o d els ,   in clu d in g   C NN,   SVM,   D B N,   an d   R es Net - 5 0 .   On   th DI AR E T DB 1   d ataset,   th Pro p   m o d el  d em o n s tr ated   r em ar k ab le  9 6 . 5 ac cu r ac y   an d   9 4 . 2 s en s itiv ity ,   d em o n s tr atin g   its   ef f icac y   in   id en tify in g   DR   at  an   ea r ly   s tag e.   T h ese  f in d in g s   d em o n s tr ate  th m o d el' s   r esil ien ce   a n d   its   ca p ac ity   to   ac h iev h ig h   s p ec if icity   ( 9 8 . 3 %)  wh ile  r ed u cin g   f alse p o s itiv es.   T h Pro p   m o d el  c o n tin u o u s ly   s u r p ass ed   ea r lier   r esear ch ,   in clu d in g   th o s co n d u cte d   with   C NN  o r   R esNet - 5 0 ,   esp ec ially   in   ter m s   o f   s en s itiv ity ,   wh ich   is   ess en tial  f o r   id e n tify in g   DR   in   its   ea r ly ,   m o s cu r a b le  p h ases .   T h is   was f u r th er   co r r o b o r ated   b y   th ab latio n   in v esti g atio n ,   wh ich   d e m o n s tr ated   th at  ev er y   elem en t in clu d in g   d ata  au g m en tatio n ,   R OI   s eg m en tatio n ,   an d   GM in teg r atio n m ad e   s u b s tan t ial  co n tr ib u tio n   to   th m o d el' s   p er f o r m an ce .   Hig h   class if icatio n   ac cu r ac y   an d   r eliab le  g en er aliza tio n   ac r o s s   a   v ar iety   o f   d atasets   wer m a d p o s s ib le  b y   th co m b in atio n   o f   au to e n co d e r s   f o r   f ea tu r e x tr ac tio n   an d   GM f o r   an o m aly   d etec tio n .   I n   s u m m a r y ,   o u r   s tu d y   h as  s h o wn   t h at  h y b r i d   au to e n co d e r - GM tech n i q u e,   wh ich   o f f er s   a   b alan ce   o f   h ig h   ac cu r ac y ,   s e n s itiv ity ,   an d   co m p u tatio n al  ec o n o m y ,   i s   p o ten tial  to o f o r   ea r ly - s tag DR   id en tific atio n .   T h s u g g ested   s y s tem   o f f er s   a   s tr o n g   b asis   f o r   u p co m i n g   d ev elo p m en ts   in   au to m ated   r etin a l   s cr ee n in g   an d ,   ev e n tu ally ,   im p r o v in g   p atien t o u tco m es b y   id en tify in g   d iab etic  p r o b lem s   ea r ly .       5.   CO NCLU SI O N   T h cu r r en t   p ap e r   h as   p r esen t ed   n o v el   d ee p - lear n in g   m o d el  u s in g   a n   a u to en co d er   to   d et ec DR   in   its   ea r ly   s tag es.  B y   cr ea tin g   u n iq u a u to en c o d er - b ased   m o d el  an d   i n teg r atin g   it  with   Gau s s ian   m ix tu r m o d els ,   th is   s tu d y   ef f ec tiv ely   tack les  th m ain   o b s tacl es  in   t h ea r ly   d iag n o s is   o f   DR .   T h i s   g r ea tly   im p r o v es  th s en s itiv ity   an d   s p ec if icity   o f   DR   d etec tio n   in   its   ea r l y   s tag es.   W s h o th at  o u r   m eth o d   n o t   o n l y   ac h ie v es   h ig h   class if icatio n   ac cu r ac y   b u also   g u a r an tees  s tr o n g   g en er aliza tio n   b y   v alid atin g   th p r o p o s ed   m o d el  o n   s ev er al  b en ch m ar k   d atasets ,   ac h iev in g   th g o al  o f   o f f er in g   a   p r ac tical,   s ca lab le,   an d   in ter p r etab le  s o lu tio n   f o r   DR   d iag n o s is   in   r ea l - wo r ld   clin ical  s ettin g s .   T h p r im ar y   n o v elty   an d   co n tr ib u tio n   o f   th s tu d y   ar as   f o llo ws:   i)   th is s u es  o f   ea r ly - s tag d etec tio n   id en tifie d   in   r e lated   wo r k   h av b ee n   ad d r ess ed   b y   t h p r o p o s e d   h y b r id izatio n   o f   GM an d   Au to en co d er   b y   u s in g   r ec o n s tr u ctio n   er r o r s   f o r   d eter m in in g   g r an u lar   an o m alies  ass o ciate d   with   r etin al  im a g es.  T h is   d ir ec tly   im p r o v es   th s e n s it iv ity   o f   th s y s tem   t o war d s   ea r ly   d etec tio n   o f   DR .   ii)  T h is s u o f   in a d eq u ate  g en er aliza tio n   o v e r   d iv er s d ata  is   ad d r ess ed   in   t h cu r r en t   wo r k   b y   co n s id er in g   two   d if f e r en d at asets   o f   E y ePA C an d   DI AR E T DB 1   f o r   en h an ce d   ap p lica b ilit y   an d   im p r o v ed   g en er ali za tio n   to   n ea r - p r ac tic al   clin ical  s ettin g s .   iii)   th is s u es  o f   th e   C o m p lex ity   o f   th e   L ea r n in g   Ap p r o ac h   ar ad d r ess ed   b y   u s in g   an   au t o en co d e r   f o r   an o m aly   d etec ti o n   with   r ed u ce d   c o m p u tatio n al  b u r d en   an d   m o r e   ef f icien th an   R esNet - 5 0 ,   d e ep er   n etwo r k .   i v )   t h is s u es  o f   Su b - o p tim al  in ter p r etab ilit y   o f   th d ee p   lear n in g   m o d el  ar a d d r ess ed   b y   jo in t i n teg r atio n   o f   GM with   r ec o n s tr u ctio n   er r o r   f o r   b etter   in ter p r etab ilit y .     Fu tu r wo r k   will  b ca r r ied   o u to war d s   b e n ch m ar k in g   th e   p r o p o s ed   s y s tem   with   o t h er   ass o ci ated   o cu lar   d is ea s es  lik g lau co m a .   n o v el  a p p r o ac h   t h at  ca n   d is tin g u is h   DR   f r o m   g lau co m ic   p atien ts   in   its   ea r ly   s tag will b d ev elo p ed   h ar n ess in g   m o r i n n o v ativ AI - b as ed   ap p r o ac h .       F UNDING   I NF O R M A T I O   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   P riy a n k a   S re e n i v a s                               Ka v it a   V.  Ho ra d i                               Ka lp a   Ra jas h e k a r                               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         A u to en co d er - b a s ed   G a u s s ia n   mixtu r mo d el  fo r   d ia g n o s in g   ea r ly  o n s et   …  ( P r iya n ka   S r ee n iva s )   171   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av aila b le  f r o m   th c o r r esp o n d in g   au th o r   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   A j i t h   K u mar   a n d   J .   S a t h e e sh   K u mar,   R e t i n a l   l e s i o n s   c l a ss i f i c a t i o n   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u si n g   c u s t o R e sN e t - b a se d   c l a ss i f i e r ,   I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e S c i e n c e   ( I J EE C S ) ,   v o l .   3 3 ,   n o .   1 ,   p .   4 0 5 ,   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 3 3 . i 1 . p p 4 0 5 - 415 .   [ 2 ]   M .   K ą p a ,   I .   K o r y c i a r z ,   N .   K u st o si k ,   P .   Ju r o w sk i ,   a n d   Z .   P n i a k o w s k a ,   M o d e r n   a p p r o a c h   t o   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d i a g n o s t i c s,   D i a g n o s t i c s   ( B a sel ) ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 7 ,   p .   1 8 4 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s 1 4 1 7 1 8 4 6 .   [ 3 ]   M .   A v a n z o ,   J.  S t a n c a n e l l o ,   G .   P i r r o n e ,   A .   D r i g o ,   a n d   A .   R e t i c o ,   Th e   e v o l u t i o n   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   me d i c a l   i m a g i n g :   F r o m   c o m p u t e r   sci e n c e   t o   m a c h i n e   a n d   d e e p   l e a r n i n g ,   C a n c e rs   ,   v o l .   1 6 ,   n o .   2 1 ,   p .   3 7 0 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / c a n c e r s1 6 2 1 3 7 0 2 .   [ 4 ]   D .   M u t h u s a my   a n d   P .   P a l a n i ,   " D e e p   l e a r n i n g   m o d e l   u si n g   c l a ssi f i c a t i o n   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n :   a n   o v e r v i e w ,   v o l .   5 7 ,   n o .   1 8 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 6 2 - 0 2 4 - 1 0 8 0 6 - 2.   [ 5 ]   D .   M u t h u s a m y   a n d   P .   P a l a n i ,   " D e e p   n e u r a l   n e t w o r k   m o d e l   f o r   d i a g n o si n g   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n :   A n   e f f i c i e n t   me c h a n i sm   f o r   d i a b e t i c   m a n a g e me n t , "   B i o m e d i c a l   S i g n a l   P ro c e ss i n g   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   1 0 0 ,   p .   1 0 7 0 3 5 ,   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b s p c . 2 0 2 4 . 1 0 7 0 3 5 .   [ 6 ]   A .   B i sw a a n d   R .   B a n i k ,   " 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   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   b a s e d   o n   e n s e m b l e   l e a r n i n g , "   Ad v a n c e i n   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 ,   v o l .   4 ,   n o .   9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 3 6 7 4 - 0 2 4 - 0 0 0 7 6 - 4.   [ 7 ]   G .   N a d a r   a n d   K .   S o n a w a n e ,   " D e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   o f   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u s i n g   i ma g e   p r o c e ssi n g   a n d   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s,"  C o n g ress   o n   S m a rt   C o m p u t i n g   T e c h n o l o g i e s ,   p p .   3 3 - 4 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 981 - 99 - 2 4 6 8 - 4 _ 4 .     [ 8 ]   S .   R .   S y e d   a n d   S .   D u r a i   M A ,   " A   d i a g n o s i m o d e l   f o r   d e t e c t i o n   a n d   c l a s si f i c a t i o n   o f   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u si n g   d e e p   l e a r n i n g , "     N e t w o rk  M o d e l i n g   A n a l y si s   i n   H e a l t h   I n f o rm a t i c a n d   Bi o i n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 3 7 2 1 - 0 2 3 - 0 0 4 3 2 - 3.   [ 9 ]   S .   D a a n d   S .   K .   S a h a ,   "   D i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   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   u s i n g   C N N   t u n e d   b y   g e n e t i c   a l g o r i t h m,"   Mu l t i m e d i a   T o o l a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 1 ,   p p .   8 0 0 7 8 0 2 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 4 2 - 0 2 1 - 1 1 8 2 4 - w.   [ 1 0 ]   U .   B h i m a v a r a p u ,   N .   C h i n t a l a p u d i   a n d   G .   B a t t i n e n i ,   " A u t o m a t i c   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   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u s i n g   t h e   i mp r o v e d   p o o l i n g   f u n c t i o n   i n   t h e   c o n v o l u t i o n   n e u r a l   n e t w o r k , "   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 5 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o st i c s 1 3 1 5 2 6 0 6 .   [ 1 1 ]   B .   L a l i t h a d e v i   a n d   S .   K r i s h n a v e n i ,   " D i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n   a n d   s e v e r i t y   c l a s s i f i c a t i o n   u s i n g   o p t i m i z e d   d e e p   l e a r n i n g   w i t h   e x p l a i n a b l e   A I   t e c h n i q u e , "   M u l t i m e d i a   T o o l s   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 3 ,   p p .   8 9 9 4 9 9 0 0 1 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 024 - 1 8 8 6 3 - z.    [ 1 2 ]   C .   M o h a n t y   e t   a l . ,   " U si n g   D e e p   Le a r n i n g   A r c h i t e c t u r e s   f o r   D e t e c t i o n   a n d   C l a ssi f i c a t i o n   o f   D i a b e t i c   R e t i n o p a t h y , "   S e n s o rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 1 2 5 7 2 6 .   [ 1 3 ]   C .   S u e d u mr o n g ,   S .   P h o n g mo o ,   T .   A k a r a j a k a   a n d   K .   Le k s a k u l ,   " D i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   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 s   w i t h   b a c k g r o u n d   r e mo v a l ,   a n d   d a t a   a u g me n t a t i o n , "   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 9 ,   p .   8 8 2 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 4 1 9 8 8 2 3 .   [ 1 4 ]   Y a sash v i n i ,   V .   R a j a   S a r o b i n   M . ,   R .   P a n j a n a t h a n ,   G .   Jasm i n e ,   a n d   J.  A n b a r a si ,   D i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   c l a ss i f i c a t i o n   u si n g   C N N   a nd  h y b r i d   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,   S y m m e t ry ,   v o l .   1 4 ,   n o .   9 ,   p .   1 9 3 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s y m 1 4 0 9 1 9 32 .   [ 1 5 ]   S .   S u n d a r ,   S .   S u b r a ma n i a n ,   a n d   M .   M a h m u d ,   C l a s si f i c a t i o n   o f   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d i sea s e   l e v e l b y   e x t r a c t i n g   s p e c t r a l   f e a t u r e s   u si n g   W a v e l e t   C N N ,   D i a g n o s t i c s,  v o l .   1 4 ,   n o .   1 1 ,   p .   1 0 9 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 4 1 1 1 0 9 3 .   [ 1 6 ]   M .   Y o u l d a s h   e t   a l . ,   Ea r l y   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   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y :   A   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   AI ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,     p p .   2 5 8 6 2 6 1 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a i 5 0 4 0 1 2 5 .   [ 1 7 ]   I n a mu l l a h ,   S .   H a ss a n ,   N .   A .   A l r a j e h ,   E.   A .   M o h a mm e d ,   a n d   S .   K h a n ,   D a t a   d i v e r s i t y   i n   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 - b a s e d   e n s e mb l e   mo d e l   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y ,   B i o m i me t i c s,  v o l .   8 ,   n o .   2 ,   p .   1 8 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b i o m i me t i c s8 0 2 0 1 8 7 .   [ 1 8 ]   M .   H a r d a s,   S .   M a t h u r ,   A .   B h a s k a r ,   a n d   M .   K a l l a ,   R e t i n a l   f u n d u i m a g e   c l a ssi f i c a t i o n   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u s i n g   S V M   p r e d i c t i o n s,”   P h y s i c a l   a n d   e n g i n e e ri n g   sc i e n c e i n   m e d i c i n e ,   v o l .   4 5 ,   n o .   3 ,   p p .   7 8 1 7 9 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 3 2 4 6 - 0 2 2 - 0 1 1 4 3 - 1 .   [ 1 9 ]   M .   K .   B e h e r a   a n d   S .   C h a k r a v a r t y ,   " D i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   i m a g e   c l a ssi f i c a t i o n   u si n g   s u p p o r t   v e c t o r   ma c h i n e , "   2 0 2 0   I n t e rn 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 S c i e n c e ,   E n g i n e e ri n g   a n d   Ap p l i c a t i o n ( I C C S E A) ,   G u n u p u r ,   I n d i a ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 - 4 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C S EA 4 9 1 4 3 . 2 0 2 0 . 9 1 3 2 8 7 5 .   [ 2 0 ]   S .   S u b r a ma n i a n ,   S .   M i s h r a ,   S .   P a t i l ,   K .   S h a w ,   a n d   E.   A g h a j a r i ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   st y l e f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n :   A   r e v i e w   a n d   b i b l i o met r i c   a n a l y s i s,”   Bi g   D a t a   a n d   C o g n i t i v e   C o m p u t i n g ,   v o l .   6 ,   n o .   4 ,   p .   1 5 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b d c c 6 0 4 0 1 5 4 .   [ 2 1 ]   T.   P .   H .   N i ss e n   e t   a l . ,   P e r f o r m a n c e   o f   a   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e   l e a r n i n g   t o o l   f o r   d i a g n o s i n g   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   i n   c l i n i c a l   p r a c t i c e ,   J o u r n a l   o f   Pe rs o n a l i z e d   M e d i c i n e ,   v o l .   1 3 ,   n o .   7 ,   p .   1 1 2 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / j p m 1 3 0 7 1 1 2 8 .   [ 2 2 ]   A .   A b i r a mi   a n d   R .   K a v i t h a ,   A n   e f f i c i e n t   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u s i n g   d w a r f   m o n g o o se  o p t i mi z a t i o n   b a s e d   d e e p   b e l i e f   n e t w o r k ,   C o n c u rr e n c y   a n d   C o m p u t a t i o n . ,   v o l .   3 4 ,   n o .   2 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c p e . 7 3 6 4 .   [ 2 3 ]   A .   S i n g h ,   R .   K u mar,   a n d   A .   H .   G a n d o mi ,   A d a p t i v e   i so ma p   f e a t u r e   e x t r a c t i v e   g r a d i e n t   d e e p   b e l i e f   n e t w o r k   c l a s si f i e r   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   i d e n t i f i c a t i o n ,   Mu l t i m e d i a   T o o l a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 0 2 4 - 1 9 2 1 6 - 6 .   [ 2 4 ]   S .   K r i sh n a m o o r t h y ,   Y .   W e i f e n g ,   J.  L u o ,   a n d   S .   K a d r y ,   G O - D B N :   G a n n e t   o p t i mi z e d   d e e p   b e l i e f   n e t w o r k   b a s e d   w a v e l e t   k e r n e l   ELM   f o r   d e t e c t i o n   o f   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y ,   Ex p e r t   S y st e m w i t h   Ap p l i c a t i o n s:   A n   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l ,   v o l .   2 2 9 ,   n o .   1 2 0 4 0 8 ,     p .   1 2 0 4 0 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 3 . 1 2 0 4 0 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   1 64 - 1 72   172   [ 2 5 ]   C. - L.   Li n   a n d   K . - C .   W u ,   D e v e l o p m e n t   o f   r e v i se d   R e sN e t - 5 0   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n ,   BM C   Bi o i n f o rm a t i c s ,   v o l .   2 4 ,     n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 8 5 9 - 0 2 3 - 0 5 2 9 3 - 1.   [ 2 6 ]   Y .   H u a n g ,   L .   Li n ,   P .   C h e n g ,   J.   L y u ,   R .   Ta m ,   a n d   X .   Ta n g ,   I d e n t i f y i n g   t h e   k e y   c o mp o n e n t s   i n   R e sN e t - 5 0   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   g r a d i n g   f r o f u n d u i ma g e s :   A   sy st e ma t i c   i n v e st i g a t i o n ,   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p .   1 6 6 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 3 1 0 1 6 6 4 .   [ 2 7 ]   M .   K .   Y a q o o b ,   S .   F .   A l i ,   M .   B i l a l ,   M .   S .   H a n i f ,   a n d   U .   M .   A l - S a g g a f ,   R e s N e t   b a s e d   d e e p   f e a t u r e a n d   r a n d o f o r e st   c l a ss i f i e r   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n ,   S e n so rs ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 1 ,   p .   3 8 8 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 1 1 1 3 8 8 3 .   [ 2 8 ]   U .   I sh t i a q ,   E.   R .   M .   F .   A b d u l l a h ,   a n d   Z.   I sh t i a q u e ,   A   h y b r i d   t e c h n i q u e   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n   b a sed   o n   e n sem b l e - o p t i m i z e d   C N N   a n d   t e x t u r e   f e a t u r e s,”   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p .   1 8 1 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 3 1 0 1 8 1 6 .   [ 2 9 ]   M .   Y i n g h u a ,   Y .   H e n g ,   R .   A mar n a t h   a n d   Z.   H u i ,   " H a r d   e x u d a t e s   se g me n t a t i o n   i n   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   u s i n g   D i a R e t D B 1 , "   i n   I EE E   Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   1 2 6 4 8 6 - 1 2 6 5 0 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 4 5 5 4 3 3 .     [ 3 0 ]   A .   R .   W .   S a i t ,   A   l i g h t w e i g h t   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   d e t e c t i o n   mo d e l   u s i n g   a   d e e p - l e a r n i n g   t e c h n i q u e ,   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,     n o .   1 9 ,   p .   3 1 2 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s 1 3 1 9 3 1 2 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Priy a n k a   S r e e n iv a         wit h   te a c h in g   e x p e rien c e   o 8   y e a rs,  is   wo rk in g   a a n   As sista n p ro fe ss o r   in   th e   De p a r tme n o C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g   a B .   N.   M   In stit u te  o Tec h n o lo g y ,   Be n g a l u ru ,   I n d ia.  S h e   is  a   re se a rc h   sc h o lar  a Da y a n a n d   S a g a Un iv e rsity ,   Be n g a lu r u .   S h e   h o l d s   a n   M .   Tec h   d e g re e   i n   C o m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g .   He re se a rc h   a re a s   a re   D e e p   Lea rn in g ,   m e d ica ima g e   a n a ly sis ,   a n d   p a tt e r n   re c o g n it io n .   S h e   is  c e rti fied   a a   c o a c h   fo r   th e   AI  Yo u th   P r o g ra m m e   fro m   De ll - In te l.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il p riy a n k a s.v a h i n @g m a il . c o m .         K a v ita   V.  H o r a d         re c e iv e d   h e B. E. ,   M .   Tec h   a n d   P h . D.  i n   C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g   fr o m   Visv e sv a ra y a   Tec h n o l o g ica Un i v e rsity ,   B e lg a u m .   Wi th   1 5   y e a rs  o f   rich   e x p e rie n c e   in   tea c h in g   in   h ig h e e d u c a ti o n   sh e   is  c u rre n t ly   wo rk i n g   a a n   As so c iate   P ro fe ss o a t   De p t.   o C o m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g ,   B. N . M .   In st it u te   o f   Tec h n o l o g y ,   Ba n g a lo re .   He re se a rc h   in tere sts  a re   d o c u m e n t   ima g e   p r o c e ss in g ,   c o m p u ter  v isio n ,   m a c h i n e   lea rn in g ,   a n d   d e e p   lea rn in g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a k a v it a . b n m it 3 @g m a il . c o m .         K a lp a   Ra ja s h e k a r           is  a   r e se a rc h   sc h o lar  a Visv e sv a ra y a   Tec h n o l o g ica l   Un iv e rsity .   S h e   h a h e M - Tec h   in   C o m p u ter  S c ien c e   fro m   Visv e sv a ra y a   Tec h n o l o g ica l   Un iv e rsity ,   Ka rn a tak a .   He M a ste r’s  is  in   Co m p u ter  S c ie n c e   fro m   BNM   In sti tu te   o f   Tec h n o l o g y ,   a n d   h e Ba c h e lo r' i n   In f o rm a ti o n   S c ien c e   fr o m   Am rit a   In stit u te  o f   Tec h n o lo g y .   He a re a   o in tere st  is  in   Co m p u ter  Ne two rk a n d   c ry p to g ra p h y .   S h e   is  a   F a c u l ty   o th e   Co m p u ter  S c ien c e   d e p a rtme n a BNM  In stit u te  o Tec h n o l o g y .   Be fo re   se rv in g   a BNM   In stit u te  o Tec h n o lo g y ,   sh e   h a d   a   q u ick   st in a Da y a n a n d a   S a g a I n stit u t io n s.  S h e   sta rted   h e r   c a re e a th e   In d ian   S p a c e   Re se a rc h   Org a n iza ti o n   (IS RO).   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   k a lp a . ra jas h e k a r@g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.