I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   41 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 2 6 ,   pp .   3 09 ~ 31 9   IS S N :   2 502 - 4 7 52 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e cs .v 41 . i 1 . pp 309 - 319             309     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e cs . i a e s c or e . c om   L u n g   c a n c e r   se g m e n t a t i o n   a n d   c l a s si f i c a t i o n   u s i n g   h y b r i d     CNN - L S T M   m o d e l       M an as w i n i   P r ad h an 1 ,   A h m e d   A l k h a yyat 2 , 3 , 4   1 P . G .   D e p a rt m e n t   o C o m p u t e S c i e n c e ,   F a k i M o h a n   U n i v e r s i t y ,   Ba l a s o r e ,   In d i a   2 Co l l e g e   o T e c h n i c a l   E n g i n e e ri n g ,   I s l a m i c   U n i v e r s i t y ,   N a j a f ,   Ira q   3 Co l l e g e   o T e c h n i c a l   E n g i n e e ri n g ,   I s l a m i c   U n i v e r s i t y   o f   A l   D i w a n i y a h ,   A l   D i w a n i y a h ,   Ira q   4 Co l l e g e   o T e c h n i c a l   E n g i n e e ri n g ,   I s l a m i c   U n i v e r s i t y   o f   Ba b y l o n ,   Ba b y l o n ,   Ira q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a n   25 2 024   R e v i s e N o v   13 2025   A c c e pt e D e c   13 2 025       A   c o l l e c t i o o f   g e ne t i c   di s o r de r s   a nd  v a r i o us   t y pe s   o f   a bno r m a l i t i e s   i n   t h e   m e t a bo l i s m   l e a d   t o   c a nc e r ,   a   f a t a l   di s e a s e .   L ung   a nd  c o l o c a nc e r   a r e   f o und  t o   be   m a i n   c a us e s   o f   de a t h   a nd   i nf i r m i t y   i p e o pl e .   W he c ho o s i ng   t he   b e s t   c o ur s e   o f   t r e a t m e nt ,   t h e   d i a g no s i s   o f   t he s e   t um o r s   i s   us u a l l y   t he   m o s t   i m po r t a nt   c o ns i de r a t i o n.   T h i s   s t udy ' s   m a i o b j e c t i v e s   a r e   t o   c l a s s i f y   l ung  c a nc e r   a nd   i t s   s e v e r i t y ,   a s   w e l l   a s   t o   r e c o g ni z e   m a l i g na nt   l u ng   no dul e s .   T he   s ug g e s t e d   a p pr o a c a d di t i o na l l y   c l a s s i f i e s   t h e   s t a g e s   o f   l ung   c a nc e r   i o r d e r   t o   r e c og ni z e   l ung   no du l e s .   T h e   c o nvo l ut i o na l   n e u r a l   ne t w o r ( C N N )   i s   u s e d   t o   de t e c t   l ung   no du l e s ,   i de n t i f y i ng   a   no du l e   w h i c i s   a c c ur a t e l y   s e g m e nt e d   a nd   c l a s s i f i e d T he   s ug g e s t e d   m e t ho i s   s e pa r a t e d   i nt o   dua l   pa r t s :   pr i m a r i l y ,   i t   c l a s s i f i e s   no r m a l   a n d   a b no r m a l   be h a v i o r ,   a nd   t he   s ub s e qu e n t   o ne   c l a s s i f i e s   t he   d i f f e r e n t   s t a g e s   o f   l u ng   c a nc e r .   T e xt ur e   a nd  i n t e ns i t y - ba s e f e a t u r e s   a r e   e xt r a c t e d ur i ng   t h e   c l a s s i f i c a t i o s t a g e .   W he n   c o m pa r e d   t o   o t he r   m e t ho ds   s uc a s   n e s t e d   l o ng   s ho r t - t e r m   m e m o r y   ( L S T M ) +   C N N ,   t h e   hy br i C N N - L S T M   o bt a i n s   s up e r i o r   o ut c o m e s   i t e r m s   o f   a c c ur a c y   ( 99. 3 5% ) ,   s pe c i f i c i t y   ( 99 . 30 % ) ,   s e ns i t i v i t y   ( 99 . 32 % ) ,   a n F 1 - s c o r e   ( 99. 29 % ) .   Ke y w or ds :   Co m put e t o m o g r a p h y     Co n v o l ut i o n a l   n e u ra l   n e t w o r k   L un g   c a n c e r   N o dul e s   S e gm e n t a t i o n   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M a n a s w i ni   P ra d ha n   P . G .   D e p a r t m e nt   o f   Co m put e r   S c i e n c e ,   F a k i M o h a U ni v e r s i t y   B a l a s o r e ,   O di s h a ,   I n di a     E m a i l :   m p ra d ha n. f m u@ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   D ue   t o   t h e   c o m b i na t i o o f   v a r i o us   v a r i e t i e s   o f   a b n o rm a l i t i e s   i b i o c h e m i c a l   a n d   ge n e t i c   di s e a s e s ,   t h e   d a n ge r o us   l u ng   c a n c e a nd   c o l o n   d i s e a s e s   a r e   c a us e d.   It   i s   d i f f i c ul t   t o   u n de r s t a nd   t h e   di s e a s e ’s   na t u r e   f o r   s e gm e n t a t i o n   a n c a t e go r i z a t i o o f   m e di c a l   i m a ge s   a c c u r a t e l y   [1].   Co m put e t o m o gra p h y   (CT a n d   m a g n e t i c   r e s o n a n c e   (M R )   o f   a ut o m a t i c   s e gm e nt a t i o o f   i m a ge s   a c h i e v e   po pul a r i t y   [2].   L u n g   c a n c e i s   a   v e r y   da n ge r o us   di s e a s e   w h i c l e a ds   t o   de a t a n d   o f fe r   po o r   p r e di c t i o n s   [ 3].   V a ri o us   a p p r o a c h e s   a r e   e xpl o i t e duri n g   t h e   e a rl y   ph a s e   de t e c t i o o f   l un g   c a n c e r,   w hi c c o m p r i s e s   C T   s c a n s ,   m a g n e t i c   r e s o n a n c e   i m a g i n (M R I)  a n d   X - ra y s   [4].   Co n v o l ut i o na l   n e u ra l   n e t w o r k   (CN N a l go ri t hm s   a r e   p r o v e n   t o   b e   m o r e   e ff i c i e n t   a t   ge n e ra t i n g   b e t t e s e n s i t i v i t y   a n d   r e duc e f a l s e   po s i t i v e   de t e c t i o r a t e s   [5] .   L u n g   c a n c e i s   t h e   u n c o n t r o l l e di s t r i b ut i o n   o f   c e l l s   i n   t h e   l u n g   a r e a .   A   di f f i c ul t y   i n   b r e a t h i ng   i s   a l s o   b r o ught   o by   l un g   c a n c e r.   L u n g   c a n c e r s   of   n o n - s m a l l   c e l l s   a n d   s m a l l   c e l l s   a r e   a m o n g   t h e   s e v e r a l   t y pe s   o f   t h e   di s e a s e .   E a rl y   de t e c t i o n   o f   l un c a n c e r   i s   e s s e n t i a l   f o r   l o w e r i n de a t h   ra t e s   [6] .   M a c h i n e   l e a rn i ng   (M L )   c l a s s i f i e r s   e s t i m a t e   t h e   di a g n o s i s   o f   l un c a n c e r   pa t i e nt s   us i n e x t r a c t e i m a ge   c h a ra c t e r i s t i c s   a ut o m a t i c a l l y   f r o m   W S Is ,   c o n t r i b ut i ng  t o   p r e c i s i o n   o n c o l o g y   [7].   A dv a n c e r e s ul t s   f o r   i m a ge   de t e c t i o n,   s e gm e nt a t i o n,   a nd  c l a s s i f i c a t i o n   a r e   a c h i e v e us i n de e l e a rni ng  (D L b a s e a pp r o a c h e s   [ 8].   T h e   i m a ge s   f r o m   C T   s c a n s   a nd  po s i t r o e m i s s i o t o m o gra p h y   ( P E T )   a r e   t h e   b e s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng   &   Co m S c i V o l .   41 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 2 6 :   309 - 3 19   310   w a y s   fo r   i de n t i fy i n t h e   l u ng  t i s s ue   r e gi o w h i l e   de v e l o pi n g   c a n c e [9] .   T h e   s o phi s t i c a t e m o de l s   r e s o l ve   a n e nh a n c e   t h e   e nt i r e   p r o c e s s   of   de t e c t i n g   l u ng  c a n c e [10] .   A   m ul t i l a y e r   b r i g ht n e s s - p r e s e r v i n g   a pp r o a c h a s   b e e n   e xpl o i t e d   t o   f r e que nt l y   a n a l y z e   t h e   de s i r e CT   l u ng  i m a ge s   t o   e nha n c e   t h e   qu a l i t y   of   l u n i m a ge   [1 1].   F o r   s e gm e nt a t i o n   a n de t e c t i o n ,   t h e   e ff i c i e n t   l o w - l e v e l   ve c t o r   qua nt i z a t i o n   ( VQ )   i s   e n g a ge t o   de t e c t   i n i t i a l   n o dul e   c a n d i d a t e s   (IN Cs i n s i de   t h e   l u n g ,   w h i c h   i s   c o m put a t i o na l l y   pr o f i c i e n t   w h e c o m pa r e t o   t h e   c urr e nt   a pp r o a c h e s   [12 ].   T o   l o w e r   t h e   f a l s e - po s i t i v e   (F P ra t e ,   f e a t u r e - b a s e s uppo r t   v e c t o r   m a c h i n e   ( SVM )   i s   us e i n   c o n j u n c t i o w i t rul e - b a s e f i l t e r i n g   [13 ].   M e di N e t   i s   a   v i s ua l   d a t a s e t   f o r   t r a n s f e l e a rni n g   (T L )   a ppl i c a t i o n s   t ha t   s o l e l y   c o n t a i m e di c a l   i m a ge s .   F o t h e   Co v i d - 19,   d i a b e t i c   r e t i n o pa t h y   a n d   c h e s t   da t a f i l e s ,   a l l   l e a rni n g   a l go ri t hm   t r a n s f e r s   a r e   r e t ra i n e us i n g   t h e   f i n e - t u ni n g   a pp r o a c h ,   a nd  t h e   f e a t u r e   s e t s   a n d   w e i ght   v e c t o r s   a r e   t h e ut i l i z e t o   de t e c t   di s e a s e s   [14] .   T o   p r o v i de   t h e   a l go r i t h m   w i t h   a   m a s s i v e   da t a   f i l e   c o n t a i ni n g   a l l   po s s i b l e   c a n c e c a s e s   i o rde t o   a c c u r a t e l y   c l a s s i fy   c o l o n   a n d   l u n g   c a n c e r.   T o   e nh a n c e   c a n c e r   c l a s s i f i c a t i o e f f i c i e n c y ,   a n   e n s e m b l e   a pp r o a c i s   e m pl o y e [15 ].   t h e   du a l - t r e e   m - b a n d   w a v e l e t   t r a n s f o r m   (D T W T )   i s   e xpl o i t e d   t o   CT   p i c t u r e s   w h i c i s   i m p l e m e n t e d   b y   P r i y a   a n d   V e nka t e s a [ 16].   A t   b o t h   hi g h e a nd  l o w e r   f r e que n c i e s ,   i t   p r o duc e s   s ub - b a n d   c o e ff i c i e n t s .   A f t e r   t ha t ,   l o w - f r e que n c y   c o m po n e n t s   a r e   r e s e t   t o   z e r o .   T h i s   a pp r o a c h   us e s   a S V M   t o   a c c o m pl i s h   s upe r i o p r e di c t i o a c c u r a c y ,   w h i c h   i m p r o v e s   t h e   s y s t e m   pe r f o r m a n c e .   T h e n ,   r e c o n s t r uc t i o i s   c a rri e d   o ut   b y   e m pl oy i n g   c o m po n e nt s   w i t hi g h e f r e que n c i e s .   U n fo r t u na t e l y ,   o n e   a b n o rm a l   i m a ge   i s   m i s t a ke n l y   c a t e go r i z e us i n a n   S V M   c l a s s i f i e r   b y   t h e   c o n duc t e pr o c e dur e .   N a ï v e   B a y e s   w i t c uc koo   s e a r c o pt i m i z a t i o w e r e   us e by   M a ni c ka v a s a ga m   a n d   S e l v a n   [17 t i m p r o v e   s e n s i t i v i t y   a n d   t h e   a c c ura c y   of   l u n c a n c e r .   T hi s   m e t h o ha s   t h e   a dv a n t a ge   o f   pr o duc i n b e t t e r   r e s ul t s   a n d   e f f i c i e n t   t ra i n i n g   w i t h o ut   r e qui ri n g   a   l a r ge   t r i a l   s i z e   o f   da t a   f i l e s .   O t h e   o t h e ha n d,   t h e   s u gge s t e m e t h o r e duc e s   t h e   s e n s i t i v i t y   of   n o dul e   i de nt i f i c a t i o n,   d i m i ni s h i n g   t h e   r e s ul t s .   M e di N e t   a nd   R di N e t   w e r e   i m pl e m e nt e b y   Re i s   e t   al .   [18 ]   w h i c i n c l ude d   t h e   10 - c l a s s   n e w   v i s ua l   da t a f i l e   k n o w a s   M e di N e t .   T h e   R di N e t   DL   a l go r i t hm   w a s   i m pl e m e n t e d   a n d   us e i TL   a ppl i c a t i o n s   f o p r e - t r a i ni n g   a nd  c l a s s i f i c a t i o n.   T o   a c h i e v e   goo r e s ul t s ,   t h e   i m p l e m e nt e m e t h o M e di N e t   m a de   us e   o f   a   s m a l l   da t a s e t .   F u r t h e rm o r e ,   i t   s h o w e t ha t   t h e   s upe ri o r e s ul t s   a r e   o b t a i n e i n   t h e   m e di c a l   i ndus t r y   w h e TL   t e c hn i q ue s   a r e   a pp l i e d .   T o   i m p r o v e   t h e   s uc c e s s   r a t e   o f   t h e   TL   a pp r o a c h,   t h e   M e di N e t ' s   t e c a t e go r i e s   a n d   s m a l l e s a m pl e   s i z e   o f   da t a   s h o ul d   b e   i n c r e a s e d.   A   h y b r i g r o up  a pp r o a c o f   fe a t ur e   e xt ra c t i o n   w a s   us e b y   T a l ukde e t   al .   [19]   t o   s uc c e s s f ul l y   i de nt i fy   l u n g   a n d   c o l o n   c a n c e r.   Ci v i t - M a s o t   e t   a l .   [20]   de v e l o pe a   CN N   fo r   t h e   d i a g n o s i s   o f   l un c a n c e r .   T h e   e v a l ua t i o o f   t h e   v a ri a t i o n s   i n   e f fe c t i ve   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s   w a s   c a us e by   t h e   a ddi t i o n   o f   di f fe r e nt   s t ra t e gi e s .   T h i s   m e t h o i n c re a s e f a l s e   n e ga t i v e   by   d e c r e a s i n p r e c i s i o n,   s e n s i t i v i t y ,   a n d   a c c ur a c y .   F r o m   t h e   a b o ve   l i t e r a t u r e   s u r v e y ,   t h e   o v e r a l l   l i m i t a t i o n s   a r e   t a ke f r o m   r e f e r e n c e   pa pe r s   us i n g   a S V M   c l a s s i f i e w hi c e rr o n e o us l y   i de n t i f i e a a n o m a l o us   i m a ge ,   a nd   t h e   c uc koo   s e a r c o pt i m i z a t i o r e duc e t h e   s e n s i t i v i t y   of   n o dul e s   i de nt i f i c a t i o n.   M e di N e t   f ra m e a   s m a l l   n u m b e r   o f   da t a   a s   t h e   s i ngl e   f e a t u r e   e xt r a c t o c a nn o t   de l i v e r   c o n s i s t e nt   r e s ul t s .   T o   o ve r c o m e   t h e s e   pr o b l e m s ,   a   c o m b i n e s t r a t e g y   w h i c i n c r e a s e t h e   s uc c e s s   r a t e   o f   c l a s s i f i c a t i o n   t o   t h e   TL   ra t e   i s   r e qui r e d.   T hi s   p a pe r   i de nt i f i e c e r t a i l i m i t a t i o n s   w h e r e   t h e   e xt ra c t i o n   o f   a   s i n gl e   f e a t ur e   l e t o   i na de qua t e l y   c o n s i s t e nt   o ut c o m e s .   T h e   p r o po s e d   m e t h o w a s   s ui t a b l e   f o c l a s s i f y i n o n e   a b n o rm a l   i m a ge ,   l o w e r e t h e   s e n s i t i v i t y   o f   n o de   i de n t i f i c a t i o n,   r e duc e t h e   p r e c i s i o a n d   s e n s i t i v i t y ,   a n a l s o   i n c r e a s e t h e   f a l s e   n e ga t i v e .   T o   r e duc e   t h e s e   l i m i t a t i o n s ,   t h e   n e w   m o de l   i s   us e t o   o ve r c o m e   t h e   go o c l a s s i f i c a t i o r e s ul t ,   i n c r e a s e   s e n s i t i v i t y   a nd  p r e c i s i o n ,   a n d   a l s o   us e t o   de c r e a s e   t h e   f a l s e   n e g a t i v e   i t h e   f ut u r e   w o r k.   T h e   c o nt r i b ut i o n s   a r e   l i s t e a s   f o l l ow s :   i)   A   h y b r i d   CN N - L S T M   n e t w o r i s   i n c o rpo r a t e d   t o   a s s i s t   i t h e   a ut o m a t i c   i ni t i a l   de t e r m i na t i o o f   l ung  c a n c e p a t i e nt s .     ii)   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   t e c hni que   us e i s   m e a s u r e d   us i n g   t h e   r e c e i v e r   o pe r a t i n c ha r a c t e r i s t i c   (R O C),   a n a e xt e n s i v e   e v a l ua t i o o f   t h e   s t udy ' s   r e s ul t s   i s   p r o v i de i n   t e rm s   o f   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e s .   T h e   s t ruc t u r e   o f   t hi s   a r t i c l e   i s   a rra n ge d   a s   f o l l ow s :   s e c t i o n   2   e xp l a i n s   t h e   p r o po s e m e t h o d.   s e c t i o 3   r e p r e s e n t s   t h e   p r o c e s s   o f   CN N - l o n g   s h o r t   t e rm   m e m o r y   ( L S T M ) ,   a n d   s e c t i o 4   e xpl a i n s   t h e   r e s ul t s   a n d   di s c us s i o n ,   w h i l e   s e c t i o n   5   de s c r i b e s   t h e   c o n c l us i o n .       2.   P R O P O S ED   M ETH O D     T h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   l un g   di s e a s e s   a n t h e i r   ge n e r a l   s t ruc t ur e   i s   de pi c t e i n   t h e   F i gu r e   1 .   I t h e   pr o po s e m e t h o d,   f e a t ur e   e xt ra c t i o n   t e c hn i q ue s   a n ML   m o de l s   a r e   us e t o   p r e di c t   l u n g   c a n c e r   a n c o l o n   by   ut i l i z i n g   l u n g   h i s t o pa t h o l o g y   a n d   L C25000   c o l o n   i m a ge   da t a b a s e s .   T o   i m p r o v e   s e gm e n t a t i o a n d   c l a s s i f i c a t i o i t h e   s pe c i f i e que r y   i m a ge ,   t h e   p r o po s e m e t h o i s   i n t r o duc e a s   i t   a c h i e v e s   t h e   hi g h e s t   s e n s i t i v i t y ,   a c c ur a c y ,   s pe c i f i c i t y   a n d   F 1 - s c o r e   i s   de m o n s t ra t e i t hi s   s e t up.   T h e   i de a l   r e p r e s e nt a t i o o f   b l oc k   di a g ra m   o f   t h e   de v e l o p e s y s t e m   i s   gi v e n   i F i g u r e   1.   F o r   i de n t i fy i n l u n g   c a n c e r,   a   g r e a t e n u m b e r   o f   c l a s s i f i c a t i o n   p ha s e s   a r e   i n c l ude i t h e   p r o po s e d   m e t h o s uc a s   p r e - p r o c e s s i n g,   f e a t u r e   e xt r a c t i o n,   f e e di n g   i nt o   M L ,   T L ,   e v a l ua t i o o f   t h e   pe r f o r m a n c e ,   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52         L ung   c an c e r   s e gm e nt a t i o a nd  c l as s i f i c at i on   us i ng   h y br i d   C NN - L ST m o de l   ( Manas w i ni   P r adhan )   311   hi g h - pe r f o r m a n c e   f i l t e r   a r e   us e f o r   l u n g   c a n c e c l a s s i f i c a t i o n   b a s e o t h e   que r y   i m a ge .   T h e   m e a s u r e s   l i ke   a c c ur a c y ,   s pe c i f i c i t y ,   a n F 1 - s c o r e   a r e   e xpl o i t e t o   a s s e s s   C N N - L S T M ’s   pe r f o r m a n c e .           F i gu r e   1 .   B l o c di a g r a m   f o r   de v e l o pe s y s t e m       2. 1 .     D atas e t   In  t h i s   r e s e a r c p a pe r ,   l u n g   c a n c e r   a n d   c o l o da t a s e t s   o f   hi s t o pa t h o l o gi c a l   (L C25000)   [ 21]   i m a ge s   a r e   us e t o   c l a s s i fy   t h e   que r y   i m a ge   a n t h e r e   a r e   25, 0 00  i m a ge s   i n   b o t h   t h e   da t a s e t s .   O u t   o f   t h e m ,   15 , 000   i m a ge s   a r e   f r o m   l u n g   c a n c e r   d a t a s e t   a nd  1 0, 00 i m a ge s   a r e   f r o m   c o l o n   c a n c e r .   I l u n g   c a n c e r,   t h e r e   a r e   c l a s s e s   i n   c e l l   l a b e l s   n a m e l y ,   a de n o c a r c i n o m a s ,   b e n i g na n t   t i s s ue ,   a n s q ua m o us   c e l l   c a r c i n o m a s ,   a n i c o l o n ,   t h e r e   a r e   2   c l a s s e s   i c e l l   l a b e l s   na m e l y ,   b e n i g t i s s ue   a n d   a de n o c a r c i n o m a s .   I ni t i a l l y ,   t h e r e   a r e   7 50  i m a ge s   o f   l ung  t i s s ue ,   a n d   f r o m   t ha t ,   250   i m a ge s   a r e   s qua m o us   c e l l   c a r c i n o m a s ,   250   i m a ge s   a r e   a de n o c a r c i n o m a s ,   a n d   250   a r e   b e n i g n,   a n d   t h e s e   s a m p l e   i m a ge s   a r e   e nh a n c e t o   p r o duc e   25, 0 00  i m a ge s .   T h e   L C25000  d a t a s e t   a r e   a   s a m p l e   o f   c o n f i r m e d   r e f e r e n c e   a n H IP A A - c o m pl i a n t .   I t hi s   p r o po s e s y s t e m ,   f r o m   25, 000   i m a ge s   o f   bo t h   c o l o n   a nd  l u n g   c a n c e i m a ge s ,   o nl y   10, 000  i m a ge s   a r e   us e f o r   c l a s s i f i c a t i o a nd  pr e di c t i o o f   l u n g   c a n c e di s e a s e .   F r o m   t h e   10 , 000   i m a ge s ,   4 , 200   a n d   2 , 800   i m a ge s   a r e   i t h e   c o m b i na t i o o bo t l u n g   a n c o l o n,   r e s pe c t i v e l y ,   a n 5, 0 00  i m a ge s   a r e   o f   c o l o n   t i s s ue s .     2. 2 .    P r e - p r o c e s s i n o d a tas e t   P r e - p r o c e s s i n o f   i m a ge s   i t h e   da t a s e t   [2 2]  g i v e s   b r i g h t e r,   c l e a r e r ,   a nd  m o r e   de t a i l - ri c h   t ha t h e   o r i gi na l ,   m a k i n g   t h e m   s ui t e d   f o r   d ri v i n g   i nt o   m o de l s   a n d   a c hi e v i n g   hi g h e r   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   i m a ge s .   I c o n vo l ut i o n a l   ke rn e l   m a t ri x,   w e i gh t e a v e r a ge   o f   e a c h   pi xe l   s urr o u n d i n i t s   n e i g h b o r h o o i s   gi v e by   us i n g   c o n vo l ut i o n a l   f i l t e r.   V a r i o us   v i s ua l   e f fe c t s   a r e   e v o l v e by   di ff e r e n t   ke rn e l ’s   s h a pe   a n s i z e .   M a t h e m a t i c a l l y ,   t h e   o pe r a t i o i c o n v o l ut i o na l   i s   e xp r e s s e a s   s h o w n   b e l ow .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng   &   Co m S c i V o l .   41 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 2 6 :   309 - 3 19   312   L e t   us   a s s um e ,   = ( , ) = 1 , . . . , = 1 , . . . ,   i s   a   g r a y s c a l e   i m a ge .   Co n s i de t h e   c o n v o l ut i o n a l   m a t ri x   o f   t h e   ke rn e l   a s   = ( , ) = 1 , , = 1 , , ,   w h e r e   i t   us e s     a n d     i n t e ge r s   a s   n o n - n e ga t i v e   i n   = 2 + 1 , = 2 + 1 W h e n   c o n v o l ut i o n a l ,     i s   a p pl i e f o r   t h e   que r y   i m a ge   ,   a n d   pr o duc e s   t h e   o ut c o m e   a s   I = I ( , ) = 1 , , = 1 ,   w h e r e   e a c h   (x 0,   y 0)  i s   e xp r e s s e i n   (1 ).     ( 0 , 0 ) =     ( , )     ( 0 + , 0 + ) =   =     (1)     W h e r e ,   1     0 , 0 +   , 1     0 , 0 +   .     2. 3 .     Tr an s fe r   l e a r n i n m o d e l s   F o r   a n a l y z i n t h e   da t a s e t   a n e xt ra c t i ng  f e a t u r e s ,   t h e   p r o po s e m e t h o us e s   f i v e   TL   m o d e l s   s uc h   a s   M ob i l e N e t ,   D e n s e N e t ,   201V G G 19 ,   v i s ua l   ge o m e t r y   gr o up - 16  ( V G G 16 ) ,   a n d   D e n s e N e t 201.   M L   a p p r o a c h e s   a r e   e xpl o i t e t o   a s s e s s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   CN N - L S T M .   i)   V G G 16:   t h e   c o r e s   of   gi gge r   c o n v o l ut i o na l   a r e   r e pl a c e by   3 m ul t i p l e   c o n v o l ut i o n a l   c o r e s   i n   A l e xN e t   a r e   e nh a n c e by   V G G 16,   a n d   [23]  c a us e s   de c r e a s e   i t h e   n u m b e r   o f   pa ra m e t e r s   a nd  i n c r e a s e   i t h e   n e t w o r de pt h.   Co n v o l ut i o na l ,   f ul l y   l i n ke l a y e r s ,   a n d   po o l i n g   a r e   t h e   t hr e e   c o m po n e n t s   o f   V G G 16  TL .   T h e   c o n vo l ut i o n a l   l a y e r   us e s   f i l t e r s   t o   r e t r i e v e   t h e   i n f o r m a t i o n   p r e s e n t   i i m a ge s ;   t h e   t w o   s i gni f i c a n t   c h a ra c t e ri s t i c s   a r e   s i z e   o f   s t r i de   a n ke rn e l ,   w hi l e   t h e   po l i n l a y e r   r e duc e s   di m e n s i o n a l i t y   a nd  c o m put a t i o n s   w h i l e   i n c r e a s i ng   t h e   s pa t i a l   de n s i t y   o f   t h e   n e t w o r k.   T h e y   i n t e r a c t   w i t t h e   l o w e r   l e v e l s   i n   c o m pl e t e l y   l i n ke l a y e r s   i n   a   f ul l y   c o n n e c t e m a nn e r.   ii)   V G G 19:   t h e   V G G 19   [24]   m o de l   c o n s i s t s   o f   19  l a y e r s   a nd   i s   a   f e a t u r e   e xt ra c t o o f   w e i gh t e d   g r o und.   F o t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t h e   i m a ge s   i nt o   v a ri o us   1, 000   c l a s s e s   de n s e   l a y e r s   a n 1 c o n v o l ut i o n a l   l a y e r s   a r e   c o m b i n e d.   V G G 19   w a s   i m pl e m e nt e by   us i n g   Im a ge N e t   w hi c c o n t a i n s   m i l l i o n   num b e r   o f   i m a ge s   a n d   a r e   c l a s s i f i e i nt o   1, 000  c l a s s e s .   T h e r e   a r e   4   c o n v   m a x   po o l ,   F C   l a y e r s ,   c o n v   1   m a po o l   i pr o po s e m e t h o d.   A s   i t   e m pl o y s   3x3  m ul t i pl e   f i l t e r s   c o n v e nt ,   i t   i s   po pul a f o r   p h o t o   p r e di c t i o m o de l .   iii)   M ob i l e N e t :   p o i n t w i s e   a n d   de pt h w i s e   c o n v o l ut i o n s   a r e   t he   t w o   l a y e r s   p r e s e n t e d   i M o b i l e N e t .   T o   m i ni m a l i z e   c o m put a t i o n a l   c o s t   i n   p r e l i m i n a r y   fe w   l a y e r s ,   s e pa ra b l e   de pt h w i s e   c o n v o l ut i o n s   a r e   i n t r o duc e d,   w h i l e   de pt h w i s e   c o n v o l ut i o n s   a r e   us e t o   a l l o c a t e   v a r i o us   f i l t e r s   o f   i n put   i e v e r y   c l a s s ,   a n t de ve l o a   j o i n t   di s t r i b ut i o n ,   c o n v   1x (po i n t w i s e i s   us e i o ut pu t   o f   de pt h w i s e   l a y e r s .   A f t e e v e r y   c o n vo l ut i o n a l   r e c t i f i e l i n e a u n i t   (R e L U ),   a n b a t c h   n o rm a l i z e (B N i s   us e d.   T h e   a c c ura c y   t r a de - o ff   a n de l a y   c a l c ul a t e   t h e   e ff i c i e n c y ,   a n d   a r e   us e t o   i de nt i fy ,   s e gm e n t ,   a n d   c a t e go ri z e   t h e   i m a ge s .   i v )   D e n s e N e t :   D e n s e N e t   f e e ds   f o r w a r e v e r y   l a y e r   a nd   e ff e c t s   t h e   b e h a v i o o f   e a c c o n t i n uo us   l a y e r ,   k n o w n   a s   t h e   CN N .   T h e r e   a r e   a   t o t a l   o f   f i ve   l a y e r s   i n   t h e   D e n s e N e t   b l oc k,   o ut   o f   w h i c t h e   i ni t i a l   l a y e r s   a r e   t h i c a n l a s t   l a y e r   i s   t h e   t r a n s i t i o n   l a y e r ;   h e r e ,     i s   t h e   ra t e   o f   gr o w t h   i e v e r y   l a y e r .   2 x2  t hr o ug h   a   s t ri de   a n d   c o n v   1x1   i s   t h e   a v e r a ge   po o l   o f   t r a n s i t i o l a y e r   i f   t h e   r a t e   o f   g r o w t i s   4 ,   w h i l e   1 x1   o f   3x3   w i t h   s t ri de   a n d   c o n v   a r e   i f o ur   l a y e r s .   D e n s e N e t 169,   D e n s e N e t   n e t w o r ks ,   a n d   D e n s e N e t 201  a r e   us e i n   CN N - L S T M   m o de l   f o r   pe r f o r m a n c e   e v a l u a t i o n .     2. 4 .     D e e p   f e atu r e   e x tr ac ti o n   D i f fe r e n t   c u rr e nt   m o de l s   a r e   us e a n d   m o di f i e i t hi s   e xpe ri m e n t   s o   a s   t o   m e e t   t h e   r e qu i r e m e n t s   a s   m o r e   a t t e nt i o w a s   d r a w by   t h e   p r o po s e DL   a pp r o a c h.   T o   r e t ri e v e   t h e   s pe c i f i c   a t t ri b ut e s   i t h e   da t a s e t ,   i t   s e pa ra t e s   o nl y   fe w   l a y e r s   a n d   us e s   t h e   t ra i n e d   w e i gh t s   i t h e   f r o z e l a y e r ,   i n s t e a d   o f   t ra i ni n g   t o t a l   m o de l .   S i g n i f i c a n t   f e a t u r e s   i i m a ge s   p l a y   a   m a j o r o l e   i e ff e c t i v e   i de n t i f i c a t i o o f   t h e   i m a ge s .     F e a t u r e   e xt r a c t i o n:   t hi s   p r o c e s s   i s   e xpl o i t e t o   e xt r a c t   f e a t u r e s   f r o m   m a x - po o l i ng  o f   t h e   l a s t   b l o c k   l a y e r   of   a n   F l a y e r .   T h e   i n pu t   i m a ge   s i z e   i s   12 8 × 12 8 × 3 ,   b e fo r e   a n a f t e r   f e a t u r e   s ha pe s   a r e   us e i n   t h e   f e a t ur e   e xt r a c t i o n   p r o c e dur e .   A f t e f e a t ur e   e xt ra c t i o n ,   t h e   f e a t u r e ' s   f i n a l   s i z e   i s   16 , 384 .   A t   t h i s   po i nt ,     r e f e r s   n u m b e r   o f   i n pu t   i m a ge s ;   f ur t h e r,   i nput / o ut put   f e a t u r e   s i z e s   fo r   c o l o n ,   l u ng,   a n o t h e r   c a n c e r s   a r e   c a l c ul a t e d.   T h e   e xt ra c t e d   c ha r a c t e r i s t i c s   a r e   p r o v i de t o   t h e   M L   a l go r i t hm   t o   e v a l u a t e   e a c ML   m o de l ’s   e ff e c t i v e n e s s .   A l l   o f   t h e   T L   m o de l s   a r e   a pp l i e d   us i n g   t hi s   m e t h o d.           3.   C O N V O LU TI O N A N EU R A L   N ET WO R K   A N D   LO N G   S H O R T - TER M   M E M O R Y   3. 1 .     C o n vo l u ti o n al   n e u r al   n e tw o r k   In  t h e   p r o po s e m e t h o d,   m a n y   f i l t e r s   a r e   us e t o   t r a i n   t h e   i m a ge   a t   di f f e r e n t   p ha s e s   by   us i n CN N   t i de nt i fy   di f fe r e n t   p r o pe r t i e s   of   a i m a ge .   T h e   m a i n   a i m   o f   CN N   i s   t o   r e t ri e v e   l oc a l   c ha r a c t e r i s t i c s   f r o m   hi g h e r - l e v e l   a nd   p r o c e s s e t o   a   l o w e r - l e v e l .   E a c l a y e r   o ut p ut   i s   t a ke a s   i nput   f o n e xt   l a y e r s   t h a t   s t a r t s   w i t h   t h e   s t ra i g h t f o r w a r d   p r o pe r t i e s   l i ke   e dge s ,   b ri g ht n e s s   a nd   f i n ds   i t   m o r e   di f f i c ul t   w h e c l a s s i f y i n g   e a c i t e m   pa r t i c ul a rl y .   CN N   c o n s i s t s   o f   S of t M a x   l a y e r ,   R e L U ,   c o n vo l ut i o n a l   l a y e r ,   p o o l i n g   l a y e r s ,   de n s e ,   a n f ul l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52         L ung   c an c e r   s e gm e nt a t i o a nd  c l as s i f i c at i on   us i ng   h y br i d   C NN - L ST m o de l   ( Manas w i ni   P r adhan )   313   c o n n e c t e (F C ).   T o   de m o n s t r a t e   t h e   f e a t ur e   m a ps   m a s s ,   c o n v o l ut i o na l   l a y e r   ke rn e l s   a r e   us e d.   I t   us e s   s t r i de (s )   t o   c o n v o l ve   a   t o t a l   i n put   a n d   b y   t ha t ,   t h e   m e a s ur e m e nt s   o f   o ut c o m e   v a l ue   c o m e   a s   a i nt e ge r.   P a ddi n g   a   v o l um e   i nput   w i t z e r o   i s   do n e   b y   us i n g   z e r o   pa d di n g   a nd   c o n t i nue   i t s   di m e n s i o n s   w i t f e a t u r e s   o t h e   l o w e r - l e v e l .   T h e   w o r ki n g   o f   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r   i s   w ri t t e i t h e   (2) .       ( , )   =   (   )   ( , )   =   ( + , + ) ( , )   (2)     In   t h e   (2) ,   t h e   f e a t u r e   m a o ut c o m e   i s   de n o t e by   ,   i n pu t   m a t r i i s   de n o t e by   ,   c o n v o l ut i o na l   l a y e r   w o r ki n g   i s   de n o t e by         i s   t h e   s i z e   o f   2D   f i l t e w h i c h   i s   r e p r e s e nt e by   .   B y   ke e pi n g   i n p ut   t hr e s h o l d   v a l ue   a s   z e r o ,   R e L U   a c t i v a t i o n   i s   c o m put e a n d   m a t h e m a t i c a l l y   gi v e n   a s   i n   ( 3),     ( )   =     ( 0 , )   (3)     3. 2 .     Lo n s h o r t - te r m   m e m o r y   L S T M   c o n s i s t s   o f   s i n gl e   i n p ut   po i n t s ,   w hi l e   f e e db a c l i n e   p r e s e nt   i L S T M   i s   us e d   t o   m a na ge   f ul l   da t a   s e que n c e .   L S T M   i s   t o ge t h e r   w i t h   3   ga t e s   na m e l y ,   i n pu t ,   o ut put ,   a n f o r ge t ;   h e r e ,     r e f e r s   t o   t h e   c u rr e n t   i n put ,   a n d   1   a n   r e f e r   t o   t h e   c u rr e n t   a nd  p r e v i o us   o ut put ,   a n d   n e w   a n d   p r i o r   s t a t e s   o f   c e l l s   a r e   de n o t e by   1   a n   ̃ ,   c o r r e s po n d i n g l y .     L S T M   i n pu t   ga t e   i s   de m o n s t ra t e d   i (4 ) - ( 6).     = ( . [ 1 , ] + )   (4)     ̃ =   ( . [ 1 , ] + )   (5)     =   1 + ̃   (6)     S i gm o i l a y e r   i s   ut i l i z e t o   de t e r m i n e   w h i c h   p a r t   o f   da t a   t o   b e   c o n s i de r e by   fo l l ow i n 1   a n   a n d   i s   us e i (4) .   T o   e nh a n c e   t h e   da t a   1     a n d   1   s h o ul d   m o v e   w i t t h e   l a y e r   o f   t a nh  i (5).   T h e   c urr e n t   i n s t a nt ,     ̃   a nd  l o n g - t e rm   m e m o r y   i n   da t a   i s   i (6) ,   w h e r e     i s   de f i n e by   t h e   o ut put   o f   t h e   s i gm o i d ,   t h e   o ut put   o f   t a nh  i s   de n o t e by   ̃ ,   h e r e   ̃   i s   c o n v e r t e b y   1 .   L S T M   i n pu t   ga t e   b i a s   i s   de n o t e by   ,   a nd   w e i ght   m a t r i c e s   a r e   de f i n e d   a s   .   F o t h e   s e l e c t i v e   t ra n s m i s s i o n   o f   da t a   t h e   s i gm o i d   l a y e r   a n d   do t   p r o duc t   t o ge t h e r   w i t h   t h e   L S T M   i s   pe r m i t t e d   by   t h e   f o r ge t   g a t e .   H e r e   i (7) ,   t h e   o ff s e t   i s   r e f e r r e t o   a s   ,   w e i ght   m a t r i x   i s   s y m bo l i z e a s   ,   a n s i gm o i d   f un c t i o n   i s   r e p r e s e nt e by   ,   t ha t   i s   e xpl o i t e t o   de t e rm i n e   t h e   fo r ge t   d a t a   m a t c h e w i t h   a   s pe c i f i c   p r o b a b i l i t y   f r o m   t h e   e a r l i e r   s t a ge   o r   n o t .     = ( . [ 1 , ] + )   (7)     T h e   n e c e s s a r y   s t a t e s   f o r   t h e   i nput s   o f   1   a n d     a r e   c a l c ul a t e d   by   t h e   L S T M ’s ,   a s   s h o w n   i t h e   (8)   a n (9 ).     i s   t h e   n e w   i n f o r m a t i o n   t ha t   i s   c a rr i e b y   t h e   de c i s i o n   v e c t o r s ,   a n t o   ge n e ra t e   f i n a l   o ut pu t     f un c t i o i s   r e t r i e v e a n d   m u l t i pl i e d.     = ( . [ 1 , ] + )   (8)     =   ( )   (9)     W h e r e ,     a nd    de n o t e   t h e   b i a s   a n d   w e i ght e m a t ri c e s .     3. 3 .     H yb r i d   C N N - LS TM   A L S T M   a r c hi t e c t u r e   k n o w n   a s   CN N - L S T M   i s   c r e a t e d   pa r t i c ul a rl y   fo r   t h e   p r o c e s s   pr e di c t i o n   i s s ue s   i n c l udi ng   v i s ua l   i nput s   l i ke   i m a ge s   o v i de o s .   F o r   i de n t i fy i n l u n g   c a n c e i n s t a n c e s   a ut o m a t i c a l l y ,   t hr e e   ki n ds   o f   i m a ge s   o f   X - r a y s   a r e   us e i t hi s   c o m b i na t i o n   s y s t e m .   T h e   s t ruc t u r e   o f   t h e   a r c hi t e c t u r e   i s   de ve l o pe by   f us i n n e t w o r ks   o f   L S T M   a n CN N ,   a s   c l a s s i f i e r s   CN N   a r e   us e t o   r e m o v e   t h e   c o m pl e de t a i l s   f r o m   L S T M   a n d   i m a ge s   f u n c t i o n s .   T h e   p r o po s e h y b r i n e t w o r i s   us e t o   de t e c t   t h e   l u n g   c a n c e di s e a s e   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .   T h e   n e t w o r o f   20  l a y e r s :   5   po o l i ng  l a y e r s ,   1 l a y e r s   o f   c o n v o l ut i o na l ,   1   l a y e r   o f   L S T M ,   1   o ut pu t   l a y e r ,   a n d   1   l a y e r   o f   F w i t a   f u n c t i o S o f t M a x.   T w o   o r   t hr e e   2D   CN N s ,   a   po o l i n g   l a y e r ,   a nd  a   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r   a r e   c o m b i n e t o   c r e a t e   25%   r a t e   o f   dr o po ut   of   e v e r y   dr o po ut   l a y e r   a n c o n v o l ut i o na l   b l o c k.   T h e   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r   i s   a c t i v a t e by   us i n g   R e L U   f un c t i o n ,   w h i c h   ha s   a   3x k e rn e l   s i z e   f o r   f e a t u r e   e xt r a c t i o n.   T h e   2x2   ke rn e l s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng   &   Co m S c i V o l .   41 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 2 6 :   309 - 3 19   314   i s   t h e   di m e n s i o o f   m a x - po o l i n g   l a y e r   w hi c m i ni m i z e s   t h e   s i z e   o f   t h e   i nput   i m a ge .   T h e   m a f u n c t i o n   i s   s e n t   t o   t h e   l a y e r   L S T M   i t h e   b e s t   s e c t i o n   o f   t h e   a r c h i t e c t ur e   t o   e xt ra c t   t i m e   d a t a .   ( n o n e , 7 , 7, 512)   i s   t h e   o ut put   s h a pe   d i s c ov e r e by   fo l l ow i n g   t h e   c o n v o l ut i o n a l   b l o c k.   T he   L S T M   i n pu t   s i z e   i s   e nh a n c e d   (49 , 512)   us i n g   r e s h a pe   a p p r o a c h.   T h e   de s i g c l a s s i f i e s   t h e   i m a ge   X - r a y   o ve a   c o m pl e t e l y   l i n ke d   l a y e r   a f t e a na l y z i n g   t h e   t i m e   c ha ra c t e ri s t i c s   t o   de t e rm i n e   w h i c o f   t h e   t hr e e   c a t e gori e s   ( n o rm a l ,   l u n g   c a n c e r,   a n d   p n e u m o n i a )   t h e y   b e l o n w i t h.   F o d i f f i c ul t   c l a s s i f i c a t i o n   i s s ue s   c o m b i n a t i o o f   CN N - L S T M   m e t h o i s   ut i l i z e d.           F i gu r e   2 .   A   de m o n s t ra t i o o f   t h e   i m pl e m e n t e d   h y b r i n e t w o rk  f o r   l u ng  c a n c e r   c l a s s i f i c a t i o n       3. 4 .     H i gh   p e r fo r m an c e   fi l te r   T h e   M L   a l go r i t hm s   o f   t h e   t o t hr e e   f i l l   i nput   i nt o   t h e   e n s e m b l e   l e a rni n g   p r o c e dur e   us i ng  a   m e c h a ni s m   c a l l e d   h i g h - pe r f o r m a n c e   f i l t e ri n g   (H P F [25] .   F i ndi n g   t h e   e s t i m a t o r s   t ha t   f i l l   i nput   i n t o   t h e   m e t h o o f   e n s e m b l e   l e a rni n g   t o   ge t   t h e   f i n a l   o ut pu t ,   i s   t h e   re s ul t   o f   t hi s   H P F   pr o c e dur e .   H P F   i c o n j un c t i o w i t e n s e m b l e   l e a rn i ng  i s   us e t o   e v a l u a t e   t h e   w a y   of   i m pl e m e nt e m o de l   pe r f o r m s .   I t h i s   a na l y s i s ,   t h e   n u m b e o f   pe r f o r m a n c e   m e t ri c s   i n c l udi n g   s pe c i f i c i t y ,   s e n s i t i v i t y ,   F 1 - s c o r e ,   c o n f us i o m a t ri x,   a n d   a c c ura c y .   T h e   p r o po s e f r a m e w o r k’s   c l a s s i f i e a l go r i t hm s   ha v e   a a c c ura c y   ra t e   o f   ov e r   99%   f o r   t h e   de t e c t i o n   o f   c o l o n   a n l u n g   c a n c e r.         4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h i s   s e c t i o n   e xa m i n e s   t h e   pe r f o r m a n c e   of   v a r i o us   T L   m e t ho ds .   It   t h e n   l o o ks   a t   t h e   h y b r i m e t h o w h i c i n c o r po ra t e s   a   c l a s s i f i e r   v o t i ng  m o de l   a n a   hi g h - pe r f o r m a n c e   T L   m o de l .   T hi s   s t udy   s h o w s   t h a t   t h e   M ob i l e N e t   m o de l   pe r f o r m s   b e t t e r   t ha n   e a c o f   t h e   o t h e r   T L   m o de l s .     4. 1 .     A n al ys i s   o l u n c an c e r   A   num b e r   o f   s of t   a n d   h a rd  v o t i n g   c l a s s i f i e r e s ul t s   o f   s e v e r a l   T L   m o de l s   a r e   d i s pl a y e i n   T a b l e   1 .   F r o m   t h o s e   r e s ul t s ,   M o b i l e N e t   o ut pe r f o r m s   o t h e r   a v e r a g e   m o de l s   w i t h   a c c ura c y   v a l ue s .   F u r t h e rm o r e M ob i l e N e t   c o m pr i s e s   a   h i g h e ra t e   t ha t h e   r e m a i n i ng  m o de l s   a n d   t h e   s ug ge s t e m o de l   us e s   M o b i l e N e t   i n   i t s   l u n g   c a n c e r   da t a s e t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52         L ung   c an c e r   s e gm e nt a t i o a nd  c l as s i f i c at i on   us i ng   h y br i d   C NN - L ST m o de l   ( Manas w i ni   P r adhan )   315   T a b l e   1 .   E v a l ua t i o n   o f   a c c ur a c y   us i n g   T L     TL   V G G 1 6   ( % )   V G G 1 9   ( % )   M o b i l e N e t   ( % )   D e n s e N e t 1 6 9   ( % )   D e n s e N e t 2 0 1   ( % )   H a rd     S o ft   A v e ra g e   9 8 . 7   9 8 . 9 9   9 8 . 8 3   9 8 . 8 9   9 9 . 2 4   9 8 . 8 9   9 9 . 8 9   9 9 . 7 8   9 9 . 8 4   9 8 . 7 7   9 9 . 1 9   9 8 . 9 6   9 9 . 6 6   9 9 . 9 1   9 9 . 7 7       4. 2 .     A n al ys i s   o c o l o n     A ddi t i o n a l l y ,   T a b l e   i l l us t r a t e s   t h e   e v a l ua t i o o f   a c c ur a c y   us i n T L .   T h e s e   po s i t i v e   f i n di n gs   a r e   m a de   po s s i b l e   by   e ff e c t i v e   fe a t u r e   e xt r a c t i o n,   e n s e m b l e   s o f t   vo t i n g   c l a s s i f i e r s ,   a nd  a pp r o p r i a t e   p r e - pr o c e s s i n g.   T h e   a c c ur a c y   l a b e l   f o r   t h e   M o b i l e N e t   m o de l   o b t a i n s   i t s   g r e a t e s t   l e v e l   e v e r ,   s i n c e   i t   p r o v i de s   gr e a t e f e a t u r e   e xt ra c t i o t ha o t h e TL   m o de l s .   A   m o de l   i s   s t r o nge a n d   m o r e   e f fe c t i ve   i f   i t   r e c e i ve s   pr e di c t i o n s   f r o m   s e v e r a l   m o de l s   ra t h e r   t h a j us t   o n e .   B e c a us e   of   t h i s ,   t h e   e n s e m b l e   a pp r o a c h   w a s   e m pl o y e d   t o   o b t a i h i g h - pe r f o r m a n c e   o ut c o m e s .       T a b l e   2 .   E v a l ua t i o n   o f   a c c ur a c y   us i n g   T L     TL   V G G 1 6   V G G 1 9   M o b i l e N e t   D e n d e N e t 1 6 9   D e n s e N e t 2 0 1   H a rd   S o ft   A v e ra g e   9 9 . 8 0   9 9 . 8 0   9 9 . 8 0   9 9 . 6 1   9 9 . 6 1   9 9 . 6 1   9 9 . 7 8   9 9 . 7 8   9 9 . 7 8   9 9 . 6 9   9 9 . 6 9   9 9 . 6 9   9 9 . 7 9   9 9 . 7 9   9 9 . 7 9       4. 3 .     A n al ys i s   o l u n an d   c o l o n   T a b l e   3   a nd  F i gu r e   3   r e p r e s e n t s   t h e   pe r f o r m a n c e   of   v a r i o us   T L   m o de l s   a n s h o w s   t h a t   t h e   m o de l   T L   of   M ob i l e N e t   r e s ul t s   s u pe ri o o di f f e r e n t   a v e r a ge   o r de r   m o de l s   o f   T L .   T h e   a c c ura c y   ra t e   o l u n g   a n d   c o l o n   v a l ue s   i s   a b o ut   9 8. 8 1%,   9 9. 35% ,   99 . 32% ,   99 . 31% ,   a nd  9 9. 12 %   f o r   V G G 19 ,   V G G 16 ,   M o b i l e N e t ,   D e n s e N e t 201,   a n d   D e n s e N e t 169 .         T a b l e   3 .   E v a l ua t i o n   o f   a c c ur a c y   us i n g   T L   m o de l s   TL   V G G 1 6   V G G 1 9   M o b i l e N e t   D e s e N e t 1 6 9   D e n s e N e t 2 0 1   H a rd   S o ft   A v e ra g e   9 9 . 3   9 9 . 4   9 9 . 3 5   9 8 . 5 2   9 9 . 1   9 8 . 8 1   9 9 . 3   9 9 . 3 5   9 9 . 3 2   9 8 . 7 5   9 9 . 5   9 9 . 1 2   9 9 . 2 7   9 9 . 3 5   9 9 . 3 1           F i gu r e   3 .   A c c ura c y   e v a l ua t i o n   o n   l u n g   a nd   c a n c e d a t a s e t       4. 4 .     P e r fo r m an c e   an a l ys i s   o C N N - LS T M   c l as s i fi c ati o n   T h e   c o n f us i o n   m a t ri o f   t h e   CN N   c o m pe t i t i v e   a n i m pl e m e n t e d   s t r uc t u r e   o f   L S T M   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   l u n c a n c e i s   s h o w n   i n   F i gu r e   4.   T h e   CN N   a r c h i t e c t u r e   i n c o rr e c t l y   i de n t i f i e s   t h e   14   i m a ge s   o ut   o f   t h e   91 5,   i n c l udi ng   t hr e e   f o l u ng   c a n c e r.   O n l y   e i g h t   i m a ge s ,   a n d   t w o   i m a ge s   f o r   l u n g   c a n c e w e r e   i n c o rr e c t l y   c a t e g o r i z e d   us i n g   t h e   p r o po s e L S T M   m o de l .   I i s   d i s c ov e r e t h a t   t h e   i m p l e m e nt e n e t w o r o L S T M   o ut pe r f o r m s   t h e   r i v a l   n e t w o r o f   CN N   s i n c e   i t   c o n t a i n s   g r e a t e r   t r ue   n e ga t i v e   a n po s i t i v e   v a l ue s   a l o n g   w i t f e w e r   v a l ue s   o f   f a l s e   po s i t i v e   v a l ue s   a n d   f a l s e   n e ga t i v e .   T h e   l u n g   c a n c e i n s t a n c e s   a r e   e f f e c t i v e l y   c l a s s i f i e us i n g   t h e   i m p l e m e n t e a pp r o a c h   a s   a   r e s ul t .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng   &   Co m S c i V o l .   41 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 2 6 :   309 - 3 19   316       F i gu r e   4 .   Co n f us i o n   m a t r i x   o f   t h e   p r o po s e l un g   c a n c e de t e c t i o n   s y s t e m       A ddi t i o n a l l y ,   e v a l ua t i n g   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   CN N   c l a s s i f i e r ’s   c r o s s - e n t r o p y   (l o s s a n a c c ura c y   duri n t h e   v a l i d a t i o n   a n t r a i n i ng  p ha s e s   i s   a l s o   s h o w n .   A t   e po c h   125,   t h e   a c c u r a c y   fo r   v a l i d a t i o n   a n d   t r a i ni n g   i s   94 . 4%   a nd  9 6. 7 % ,   r e s pe c t i v e l y .   S i m i l a t o   t hi s ,   t h e   a r c hi t e c t u r e   o f   CN N   h a s   a   l o s s   o f   v a l i da t i o of   0. 26   a nd   a   l o s s   o f   t r a i ni n g   o f   0. 09 .   M o r e o ve r ,   a   v i s ua l   r e p r e s e n t a t i o o f   t h e   c r o s s - e n t r o py   (l o s s a n d   a c c ura c y   pe r f o r m a n c e   e v a l u a t i o n s   o f   t h e   L S T N   c l a s s i f i e d u r i n g   t h e   p ha s e s   o f   t r a i n i n g   a n d   v a l i da t i o n   i s   gi v e n .   A t   e poc h   12 5,   t h e   a c h i e v e a c c ura c y   fo r   v a l i da t i o a nd  t r a i n i n i s   r e s pe c t i v e l y   97. 0%  a n 98. 3%.   T h e   L S T M   a r c hi t e c t u r e   c o rr e s po n d i n gl y   h a s   v a l i d a t i o a n d   t ra i ni n g   l o s s e s   of   0. 07   a nd   0. 05.   W h e c o m pa r e t o   t h e   a r c hi t e c t u r e   o f   CN N ,   t h e   L S T M   a r c h i t e c t u r e   p r o duc e s   h i g h e r   t ra i ni n a n v a l i d a t i o n   a c c ur a c y   r a t i n gs .   T h e   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e s   f o r   e a c CN N   a r e   s h o w n   g ra p hi c a l l y   i T a b l e   a n d   F i gu r e   5.       T a b l e   4 .   A s s e s s m e n t   o f   CN N   m o de l   Cl a s s   A c c u ra c y   ( % )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   F1 - s c o r e   ( % )   N o r m a l   P n e u m o n i a   L u n g   c a n c e r   9 9 . 9   9 8 . 6   9 8 . 5   9 8 . 9   9 9 . 9   9 8 . 7   100   9 7 . 8   9 9 . 5   9 8 . 6   9 8 . 7   9 8 . 9           F i gu r e   5 .   G ra p h i c a l   r e pr e s e nt a t i o n   o f   CN N   r e s ul t s       T a b l e   a nd  F i gu r e   d i s pl a y   t h e   o pe r a t i o n   f e a t u r e s   f o r   e a c h   c l a s s   o f   t h e   CN N + L S T M   p r o c e s s .   A l t h o ug h   t h e   s e n s i t i v i t y   of   99. 6%  s ugge s t s   t h a t   f a l s e   n e g a t i v e s   a r e   i na de qua t e ,   t h e   s pe c i f i c i t y   of   99. 5%  s ugge s t s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   t r ue   n e ga t i v e s   i s   e xc e s s i ve .   F o r   p n e um o n i a ,   i t   ga i n s   98 . 4%  s e n s i t i v i t y ,   99. 2%   F1 - s c o r e ,   a n d   9 9. 8 %   s pe c i f i c i t y .   F o r   t h e   t y pi c a l   c a s e s ,   i t   a c c o m pl i s h e s   100%   s e n s i t i v i t y ,   99. 8 s pe c i f i c i t y ,   a n 99. 8%  F 1 - s c o r e .       T a b l e   5 .   A s s e s s m e n t   o f   CN N - L S T M   n e t w o r k   Cl a s s   A c c u ra c y   ( % )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   F1 - s c o r e   ( % )   N o r m a l   P n e u m o n i a   L u n g   c a n c e r   9 9 . 3   9 9 . 5   9 9 . 9   9 9 . 8   9 9 . 8   9 9 . 5   100   9 8 . 4   9 9 . 6   9 9 . 8   9 9 . 2   9 8 . 9   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52         L ung   c an c e r   s e gm e nt a t i o a nd  c l as s i f i c at i on   us i ng   h y br i d   C NN - L ST m o de l   ( Manas w i ni   P r adhan )   317       F i gu r e   6 .   G ra p h i c a l   i l l us t ra t i o o f   CN N - L S T M         M o r e ov e r ,   t h e   f a l s e   po s i t i v e   r a t e   (F P R a n d   t r ue   po s i t i v e   r a t e   (T P R R O c u r v e s   a r e   c o m b i n e t o   a s s e s s   t h e   o v e r a l l   pe r f o r m a n c e .   I t   i s   e v i de n t   t ha t   t h e   n e t w o r p r o po s e o ut pe r f o r m s   t h e   a r c h i t e c t ur e   o f   CN N   s i n c e   i t s   a r e a   u n de r   t h e   R O c u r v e   (A U C)  i s   de t e rm i n e d   ha v e   v a l ue s   w i t CN N   of   99. 8 de s i g n ,   a nd  9 9. 9 fo r   t h e   a r c hi t e c t u r e   o f   CN N - L S T M .   A c c o r di n g   t o   t h e   r e s ul t s   of   t h e   s t u dy ,   t h e   CN N   o b t a i n s   9 8. 2 s pe c i f i c i t y ,   95. 3%   A U C,   a nd  97. 7%   F 1 - s c o r e   f o r   p a t i e nt s   w i t l u n g   c a n c e r.   T h e   e v a l ua t i o n s   o f   r e s ul t s   s h o w   t h a t   CN N + L S T M   a c c o m pl i s h e s   a a v e ra ge   s pe c i f i c i t y   of   99. 2% ,   a A U o f   99. 9% ,   a F 1 - s c o r e   o f   98. 9 %,   a n d   a   s e n s i t i v i t y   of   99. 3%.   F i na l l y ,   t h e   h e a t   m a us e t o   i l l us t ra t e   t h e   e xpe r i m e nt   ut i l i z i n a   t a r ge t   c o n c e pt ’s   gra di e nt s   w hi c i s   c a l l e d   g r a di e n t - w e i ght e d   c l a s s   a c t i v a t i o m a pp i n g   (G ra d - CA M ) .   A   r o ug l o c a l i z a t i o m a p   i n di c a t e s   t h e   ke y   a r e a s   o f   i m a ge s   t h a t   a r e   us e f o r   p r e d i c t i o o n c e   i t   ha s   pa s s e t hr o ug t h e   f i na l   l a y e r .       T h e   c o m pa ri s o o f   t h e   s ugge s t e m e t h o w i t t h e   c urr e nt   m e t h o ds   i s   s h o w n   i T a b l e   6.   T h e   s ugge s t e m o de l   i s   a s s e s s e us i n g   t h e   c u rr e nt   t e c hn i q ue s ,   s uc h   a s   t h o s e   fo un i [18] - [20] .   T h e   r e c o m m e n de d   a pp r o a c h   e xe c ut e s   s upe ri o r l y   t h e t h e   p r e v i ous   a pp r o a c h es   w h i c h   i n c l ude   CN N ,   h y b r i d,   a n d   n e s t e L S T M + CN N   de s i g n s .   T h e   m o s t   a c c ura t e   m o de l   i s   t h e   s ugge s t e CN N + L S T M   w h e c o m pa r e t a b ov e   s t a t e m o de l s .       T a b l e   6 .   T h e   i m p l e m e nt e s y s t e m   c o m pa r i s o w i t e xt a nt   s y s t e m s   M o d e l   A c c u ra c y   ( % )   S p e c i f i c i t y   ( % )   S e n s i t i v i t y   ( % )   F1 - s c o r e   ( % )   N e s t e d   L S T M + CN N   [1 8 ]   80   74   81   77   H y b r i d   m o d e l   c u s t o m   CN N   [1 9 ]   9 9 . 3 0   9 9 . 2 7   9 9 . 2 7   9 9 . 2 6   CN N   [2 0 ]   9 7 . 1 1   9 7 . 1 5   9 7 . 1 3   9 7 . 1 4   CN N + L S T M   9 9 . 3 5   9 9 . 3 0   9 9 . 3 2   9 9 . 2 9       5.   C O N C LU S I O N   T h i s   s t udy   i nt r o duc e s   a   h y b r i m o de l   f o di a g n o s i n g   l u ng   a n d   c o l o n   c a n c e t h a t   c o m b i n e s   g r o up  l e a rn i ng  m o de l s ,   k - f o l d,   v a r i o us   T L   m o de l s ,   s pe c i a l i z e M L   m o de l s ,   a n d   H P F   t o   s e l e c t   t h e   b e s t   a pp r o a c h.   I a ddi t i o n,   M o b i l e N e t   T L ,   D e s e N e t 201,   D e n s e N e t 169,   V G G 1 9,   a nd  V G G 16  m o de l s   a r e   e m pl oy e fo r   f e a t u r e   e xt ra c t i o n.   A   w i de s pr e a D L   m o de l   c a l l e CN N + L S T M   i s   us e a s   a   h y b r i s y s t e m   t o   a s s e s s   pe r f o r m a n c e .   T h i s   s t u dy   de m o n s t r a t e s   t h a t ,   w h e a ppl i e d   t o   t h e   L C2 500 d a t a s e t   o f   l u n g   a n d   c o l o i m a ge s ,   t h e   h y b r i m e t h o i s   e f f i c i e n t   i i de n t i f i c a t i o n.   T h e   CN N - L S T M   a c c o m pl i s h e s   s upe r i o o ut c o m e s   i t e r m s   o f   a c c ura c y ,   s pe c i f i c i t y ,   s e n s i t i v i t y ,   a nd  F 1 - s c o r e   o f   a ppr o xi m a t e l y   99. 35% ,   99 . 30% ,   99 . 32 %,   a n 99. 2 9% ,   c o r r e s po n di ngl y .   Cl i n i c s   m a y   e m pl oy   t h e   s ug ge s t e m o de l   f o r   a ut o m a t e i de n t i f i c a t i o o f   l u n g   c a n c e i t h e   f ut ur e .   I n   o r de r   t o   i m p r o v e   t h e   e ff e c t i v e n e s s   of   l un g   a n c o l o n   c a n c e r   de t e c t i o n ,   t h e   da t a s e t s   f o r   t h e s e   t w t y p e s   of   c a n c e r   s h o ul d   b e   i n v e s t i ga t e j o i n t l y   i n   t h e   f ut u r e   us i n a e ff i c i e n t   D L   t e c hni que .       F U N D I N G   I N F O R M A TI O N   T h e   r e s e a r c de s c r i b e i t hi s   a r t i c l e   i n v o l v e   n o   f un di ngs   f r o m   a n y   a ge n c y .       A U TH O R   C O N TR I B U TI O N S   S TA T EM EN T   T h i s   j o urna l   us e s   t h e   Co n t ri b ut o R o l e s   T a xo n o m y   (CR e di T t o   r e c o gn i z e   i n d i v i dua l   a ut h o c o n t ri b ut i o n s ,   r e duc e   a ut h o r s hi p   di s pu t e s ,   a n d   f a c i l i t a t e   c o l l a bo r a t i o n.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng   &   Co m S c i V o l .   41 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 2 6 :   309 - 3 19   318   N am e   o A u th o r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   M a n a s w i ni   P ra d ha n                               A hm e A l k ha y y a t                                 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 m a l   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 s o u rc e s   D   :   D a t a   Cu ra t i o n   O   :   W ri t i n g   -   O ri g i n a l   D ra ft   E   :   W ri t i n g   -   Re v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi s u a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P ro j e c t   a d m i n i s t ra t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i s i t i o n         C O N F LI C O F   I N T ER ES S TA T EM EN T   T h e   a u t h o r s   de c l a r e   n o   c o n f l i c t   o f   i n t e r e s t .       D A TA   A V A I LA B I LI T Y   T h e   l u n g   c a n c e a n d   c o l o d a t a s e t s   o f   h i s t o pa t h o l o gi c a l   (L C25000)   [21 ]   i m a ge s   a r e   us e d   t o   c l a s s i fy   t h e   que r y   i m a ge   a n d   t h e r e   a r e   25, 000   i m a ge s   i b o t t h e   da t a s e t s .   O ut   o f   t h e m ,   15 , 000   i m a ge s   a r e   f r o m   l u ng  c a n c e d a t a s e t   a nd  1 0, 0 00  i m a ge s   a r e   f r o m   c o l o n   c a n c e r .       R EF ER EN C ES   [1 ]   Y .   Ca o   e t   a l . ,   S e g m e n t a t i o n   o f   l u n g   c a n c e r - c a u s e d   m e t a s t a t i c   l e s i o n s   i n   b o n e   s c a n   i m a g e s   u s i n g   s e l f - d e f i n e d   m o d e l   w i t h   d e e p   s u p e r v i s i o n ,   B i o m e d i c a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   7 9 ,   n o .   1 ,   p .   1 0 4 0 6 8 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b s p c . 2 0 2 2 . 1 0 4 0 6 8 .   [2 ]   H .   Y a n g   e t   a l . ,   D e e p   l e a rn i n g - b a s e d   s i x - t y p e   c l a s s i fi e f o r   l u n g   c a n c e a n d   m i m i c s   f r o m   h i s t o p a t h o l o g i c a l   w h o l e   s l i d e   i m a g e s :     a   re t r o s p e c t i v e   s t u d y ,   B M M e d i c i n e ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 9 1 6 - 021 - 0 1 9 5 3 - 2.   [3 ]   T .   M e ra j   e t   a l . ,   L u n g   n o d u l e s   d e t e c t i o n   u s i n g   s e m a n t i c   s e g m e n t a t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n   w i t h   o p t i m a l   fe a t u re s ,   Ne u r a l   Co m p u t i n g   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   1 7 ,   p p .   1 0 7 3 7 1 0 7 5 0 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 020 - 04870 - 2.   [4 ]   D .   G u ,   G .   L i u ,   a n d   Z .   X u e ,   O n   t h e   p e r fo r m a n c e   o l u n g   n o d u l e   d e t e c t i o n ,   s e g m e n t a t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n ,   Co m p u t e r i z e d   M e d i c a l   Im a g i n g   a n d   G r a p h i c s ,   v o l .   8 9 ,   p .   1 0 1 8 8 6 ,   A p r.   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p m e d i m a g . 2 0 2 1 . 1 0 1 8 8 6 .   [5 ]   M .   Z a b i n ,   H . - J .   Ch o i ,   a n d   J .   U d d i n ,   H y b ri d   d e e p   t ra n s fe l e a rn i n g   a rc h i t e c t u re   f o i n d u s t ri a l   f a u l t   d i a g n o s i s   u s i n g   H i l b e rt   t ra n s f o rm   a n d   D CN N L S T M ,   T h e   J o u r n a l   o f   S u p e r c o m p u t i n g ,   v o l .   7 9 ,   n o .   5 ,   p p .   5 1 8 1 5 2 0 0 ,   M a r.   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 2 7 - 022 - 0 4 8 3 0 - 8.   [6 ]   A .   A s u n t h a   a n d   A .   S ri n i v a s a n ,   D e e p   l e a r n i n g   fo l u n g   c a n c e d e t e c ti o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n ,   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 .   7 9 ,   n o .   1 1 1 2 ,   p p .   7 7 3 1 7 7 6 2 ,   M a r.   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 019 - 08394 - 3.   [7 ]   Y .   J i a o ,   J .   L i ,   C .   Q i a n ,   a n d   S .   F e i ,   D e e p   l e a r n i n g - b a s e d   t u m o m i c r o e n v i r o n m e n t   a n a l y s i s   i n   c o l o n   a d e n o c a r c i n o m a   h i s t o p a t h o l o g i c a l   w h o l e - s l i d e   i m a g e s ,   Co m p u t e r   M e t h o d s   a n d   P r o g r a m s   i n   B i o m e d i c i n e ,   v o l .   2 0 4 ,   p .   1 0 6 0 4 7 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c m p b . 2 0 2 1 . 1 0 6 0 4 7 .   [8 ]   P .   D u t a n d e ,   U .   Ba i d ,   a n d   S .   T a l b a r,   L N CD S :   a   2D - 3 D   c a s c a d e d   CN N   a p p r o a c h   f o l u n g   n o d u l e   c l a s s i f i c a t i o n ,   d e t e c t i o n   a n d   s e g m e n t a t i o n ,   B i o m e d i c a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   6 7 ,   p .   1 0 2 5 2 7 ,   M a y   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b s p c . 2 0 2 1 . 1 0 2 5 2 7 .   [9 ]   G .   K a s i n a t h a n   a n d   S .   J a y a k u m a r,   Cl o u d b a s e d   l u n g   t u m o d e t e c t i o n   a n d   s t a g e   c l a s s i fi c a t i o n   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s ,   B i o M e d   R e s e a r c h   In t e r n a t i o n a l ,   v o l .   2 0 2 2 ,   n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 2 / 4 1 8 5 8 3 5 .   [1 0 ]   T .   V a i y a p u ri ,   L i y a k a t h u n i s a ,   H .   A l a s k a r,   R.   P a r v a t h i ,   V .   P a t t a b i ra m a n ,   a n d   A .   H u s s a i n ,   Ca t   s w a r m   o p t i m i z a t i o n - b a s e d   c o m p u t e r - a i d e d   d i a g n o s i s   m o d e l   fo l u n g   c a n c e r   c l a s s i fi c a t i o n   i n   c o m p u t e d   t o m o g ra p h y   i m a g e s ,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 2 ,     n o .   1 1 ,   p .   5 4 9 1 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 2 1 1 5 4 9 1 .   [1 1 ]   B.   M u t h a z h a g a n ,   T .   Ra v i ,   a n d   D .   Ra j i n i g i ri n a t h ,   A n   e n h a n c e d   c o m p u t e r - a s s i s t e d   l u n g   c a n c e d e t e c t i o n   m e t h o d   u s i n g   c o n t e n t   b a s e d   i m a g e   r e t ri e v a l   a n d   d a t a   m i n i n g   t e c h n i q u e s ,   J o u r n a l   o f   A m b i e n t   In t e l l i g e n c e   a n d   H u m a n i z e d   Co m p u t i n g ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 6 5 2 - 020 - 0 2 1 2 3 - 7.   [1 2 ]   M .   Ra g a b ,   H .   A .   A b d u s h k o u r,   A .   F .   N a h h a s ,   a n d   W .   H .   A l j e d a i b i ,   D e e h u n t i n g   o p t i m i z a t i o n   w i t h   d e e p   l e a rn i n g   m o d e l   fo r   l u n g   c a n c e c l a s s i fi c a t i o n ,   Co m p u t e r s ,   M a t e r i a l s   &   Co n t i n u a ,   v o l .   7 3 ,   n o .   1 ,   p p .   5 3 3 5 4 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c m c . 2 0 2 2 . 0 2 8 8 5 6 .   [1 3 ]   S .   D l a m i n i ,   Y . - H .   Ch e n ,   a n d   C. - F .   J e ff r e y   K u o ,   Co m p l e t e   f u l l y   a u t o m a t i c   d e t e c t i o n ,   s e g m e n t a t i o n   a n d   3 D   r e c o n s t ru c t i o n   o t u m o v o l u m e   fo n o n - s m a l l   c e l l   l u n g   c a n c e u s i n g   Y O L O v 4   a n d   r e g i o n - b a s e d   a c t i v e   c o n t o u m o d e l ,   E x p e r t   S y s t e m s   w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 1 2 ,   p .   1 1 8 6 6 1 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s w a . 2 0 2 2 . 1 1 8 6 6 1 .   [1 4 ]   P .   M a r e n t a k i s   e t   a l . ,   L u n g   c a n c e r   h i s t o l o g y   c l a s s i fi c a t i o n   fro m   CT   i m a g e s   b a s e d   o n   ra d i o m i c s   a n d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s ,   M e d i c a l   &   B i o l o g i c a l   E n g i n e e r i n g   &   Co m p u t i n g ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   215 2 2 6 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 5 1 7 - 020 - 0 2 3 0 2 - w.   [1 5 ]   P .   M .   S h a k e e l ,   M .   A .   Bu rh a n u d d i n ,   a n d   M .   I.   D e s a ,   A u t o m a t i c   l u n g   c a n c e r   d e t e c t i o n   f r o m   CT   i m a g e   u s i n g   i m p r o v e d   d e e p   n e u ra l   n e t w o rk   a n d   e n s e m b l e   c l a s s i f i e r,   Ne u r a l   Co m p u t i n g   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   9 5 7 9 9 5 9 2 ,   J u n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 020 - 0 4 8 4 2 - 6.   [1 6 ]   R.   M o h a n a   P ri y a   a n d   P .   V e n k a t e s a n ,   A n   e ffi c i e n t   i m a g e   s e g m e n t a t i o n   a n d   c l a s s i fi c a t i o n   o f   l u n g   l e s i o n s   i n   p e t   a n d   CT   i m a g e   f u s i o n   u s i n g   D T W T   i n c o r p o ra t e d   S V M ,   M i c r o p r o c e s s o r s   a n d   M i c r o s y s t e m s ,   v o l .   8 2 ,   p .   1 0 3 9 5 8 ,   A p r.   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m i c p r o . 2 0 2 1 . 1 0 3 9 5 8 .   [1 7 ]   R.   M a n i c k a v a s a g a m   a n d   S .   S e l v a n ,   A u t o m a t i c   d e t e c t i o n   a n d   c l a s s i fi c a t i o n   o l u n g   n o d u l e s   i n   CT   i m a g e   u s i n g   o p t i m i z e d   n e u ro   f u z z y   c l a s s i fi e w i t h   c u c k o o   s e a r c h   a l g o r i t h m ,   J o u r n a l   o f   M e d i c a l   S y s t e m s ,   v o l .   4 3 ,   n o .   3 ,   p .   7 7 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 9 1 6 - 019 - 1177 - 9.   [1 8 ]   H .   C.   Re i s ,   V .   T u rk ,   K .   K h o s h e l h a m ,   a n d   S .   K a y a ,   M e d i N e t :   t ra n s fe l e a r n i n g   a p p r o a c h   w i t h   M e d i N e t   m e d i c a l   v i s u a l   d a t a b a s 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 2 ,   n o .   2 5 ,   p p .   3 9 2 1 1 3 9 2 5 4 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 023 - 14831 - 1.   [1 9 ]   M .   A .   T a l u k d e r,   M .   M .   I s l a m ,   M .   A .   U d d i n ,   A .   A k h t e r,   K .   F .   H a s a n ,   a n d   M .   A .   M o n i ,   M a c h i n e   l e a r n i n g - b a s e d   l u n g   a n d   c o l o n   c a n c e d e t e c t i o n   u s i n g   d e e p   fe a t u re   e x t ra c t i o n   a n d   e n s e m b l e   l e a r n i n g ,   E x p e r t   S y s t e m s   w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 0 5 ,   p .   1 1 7 6 9 5 ,   N o v .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s w a . 2 0 2 2 . 1 1 7 6 9 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.