I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g i neer ing   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   22 ,   No .   2 Ma y   2 0 2 1 ,   p p .   1078 ~ 1 0 8 6   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 2 2 .i 2 . pp 1 0 7 8 - 1 0 8 6          1078       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   T ra nsfer learning  w ith  G o o g LeNet  for  det ection o f  lu ng  cancer       M ua y ed  S AL - H us einy ,   Ah m e d S Sa j it   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsit y   o f   Was it ,   Ira q   (Uo W ),   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J a 6 ,   2 0 2 1   R ev i s ed   Mar   7 ,   2 0 2 1   A cc ep ted   Ma r   2 5 ,   2 0 2 1       T h e   u s e   o f   c o m p u t e r   a lg o r i t h m s   h a s   g a i n e d   m o m e n t u m   i n   f i l l i n g /a ss i s t i n g   r o l e o f   s p e c i a l is t s   e s p e c i a l ly   i n   e a r ly   d i a g n o s i s   sc e n a r i o s .   T h i s   p a p e r   p r o p o s e s   t h e   e m p l o y m e n t   o f   d e e p   n e u r a l   n e tw o r k s   ( D NN )   t o   d e t e c t   im a g e s   w i th   m a l ig n a n n o d u l e s   o f   l u n g   c o m p u t e d   t o m o g ra p h y   (CT ) .   T h e   m e t h o d   i n c l u d e s   s u b j e c t i n g   i n p u t   i m a g e s   t o   a   s im p l e   a n d   f a s t   p r e - p r o c e s s i n g   w h i c h   i s o la t e r e g i o n s   o f   i n t e r e s t   ( R OI ) ,   t h a t s   t h e   l u n g s   d o m i n a te d   a r e a ,   r i d d i n g   t h e   i m a g e s   o f   o t h e s u r r o u n d i n g   t i s s u e s   a n d   a r t if a c t s .   C e n t e r e d   a n d   s i z e   n o rm a l iz e d   im a g e s a re   t h e n   f e d   t o   a   d e e p   n e u r a l   n e tw o r k   f o r   tr a i n i n g   a n d   v a l i d a t i o n .   I n   t h i s   w o r k   t r a n sf e l e a r n i n g   i s   u s e d   t o   r e a d j u s t   G o o g L e N e t   DN N   t o   l e a r n   t h i s   m e d i c a d a t a .   T h i i n c l u d e s   a l l o w i n g   f i n a l a y e r s   o f   t h e   DN t o   e v o l v e   w h i le   re s t r ic t i n g   d e e p   l a y e r s .   I n   t h i s   s e t t i n g ,   a   r o u g h ,   u n p r o c e s se d   d a t a se t ,   t h e   IQ - OT H /NC C D   l u n g   c a n c e r   d a t a se t   w a s   u s e d   t o   t r a i n / v a l i d a t e   t h e   p r o p o s e d   a l g o r i t h m .   E x p e r im e n t a r e s u l t s   s h o w   t h a t   t h i s   a l g o r i t h m   sc o r e s   9 4 . 3 8 %   a c c u r a c y ,   w h i c h   o u t p e r f o rm b e n c h m a rk   m e t h o d   p r e v i o u s ly   u s e d   w i t h   t h i s   d a t a se t .   K ey w o r d s :   A r ti f icial  i n tel lig e n ce   C o m p u ter   v is io n   C T   s ca n s     Dee p   n eu r al  n e t w o r k   L u n g   ca n ce r   T r an s f er   lear n in g   T h is  is  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 :   Mu a y ed   AL - H u s ei n y   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g   C o lleg o f   E n g in ee r i n g ,   Un i v e r s it y   o f   W asi t   Un i v er s it y   C i t y ,   A l - R ab ie  Dis t . ,   A l - Ku t,  W asit ,   I r aq   E m ail:  m al h u s ei n y @ u o w asit . e d u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   L u n g   ca n ce r   is   co n s id er ed   am o n g   th f ier ce s f o r m s   o f   d is ea s es  ac r o s s   t h w o r ld .   W o r ld   h ea lth   o r g an izatio n   ( W HO)   esti m ate s   th at  m o r th a n   1 . 7 6   m ill io n   p er is h   an n u a ll y   d u to   th i s   t y p o f   ca n ce r ,   [1 ] [ 2] On o f   t h m o s i m p o r tan t o o ls   f o r   th d iag n o s is   o f   l u n g   ca n ce r   is   co m p u ted   to m o g r ap h y   ( C T ) .   T h is   s cr ee n i n g   m et h o d ,   h o w ev er ,   r eq u ir es t h s k ill s   o f   tr ai n ed   s p ec ialis t,  s o m e th i n g   n o t a l w a y s   av ailab le  [ 3 ] .   T h u s o f   th d ig ital  p r o ce s s in g   in   m ed icin w h ic h   s tar ted   in   ea r l y   s i x ti es  o f   las ce n t u r y   o f f er s   r ed u cin g   p r o ce s s in g   t i m a n d   i m p r o v e m en in   s p ec i f icit y   a n d   s en s iti v it y   [ 4 ] .   Als o ,   th s tead y   in cr ea s in   t h s ca le  an d   n u m b er   o f   m ed ical  d ata  m o d al ities   is   co n s id er ed   as  ch allen g f o r   h ea lt h   co m m u n i ties .   C o m p u ter   al g o r ith m s   ar th p r im ca n d id ates  i n   p r o v id in g   th ca p ac it y   to   in g e s t   an d   an al y s th ese  d ata.   T h m ed ical  d ep lo y m e n t   o f   th e s alg o r it h m s   h av s ee n   r elen t less   p r o li f er atio n   i n   r ec en y ea r s   [ 5 ] .   T h ese  m e th o d o lo g ies  ar f u r th er   s p ec ialis ed   ac co r d in g   to   t h eir   f i n al   p r o d u ce   in to   co m p u ter   aid ed   d etec tio n   ( C A De)   a n d   d iag n o s is   ( C A D x )   s y s te m s   [ 6 ] .   T h ad o p tio n   o f   C A s y s te m s   en   m ass r e lies   o n   ac h ie v i n g   h ig h   s e n s it iv it y ,   cu tti n g   f al s e   p o s itiv es d o w n   a n d   in cr ea s i n g   p r o ce s s i n g   s p ee d   w h ile  m a in t ain i n g   a f f o r d ab le  co s ts   [ 7 ]   C o m p u ter is ed   m ed ical   d ata  an al y s i s   u s u a ll y   in c lu d es   p r e - p r o ce s s in g ,   s e g m en ta ti o n ,   f ea t u r e   ex tr ac tio n   an d   clas s i f icatio n   [8 ] - [ 11] .   T h n atu r o f   tis s u e s   an d   o r g an s   o f   h u m a n   b o d y   s u ch   as  th o s o f   l u n g s   m ak e s   is o lat io n   o f   ca n ce r   n o d u le  d e m a n d in g   ch o r f o r   r ad io lo g is ts   w i th   f ail u r r ates  o f   ab o u 3 5 [ 1 2 ] [ 13] .   S p ec if icall y ,   t h lac k   i n   h o m o g en e it y   o f   lu n g   ti s s u an d   ab u n d an ce   o f   b lo o d   v es s els  a n d   b r o n ch io les   co m p lica tes  th e   tas k   o f   s e g m e n tatio n   [ 1 4 ] [ 15]   w h ic h   i s   t h e   in it ial  s tep   i n   d etec tio n   an d   d iag n o s is   [ 1 5 ] .   T h au th o r s   in   s o m s t u d ies  [ 1 6 ]   d ev elo p ed   s u p p o r v ec to r   m ac h in ( S VM )   b ased   alg o r i th m   w h er g e n etic   alg o r ith m s   w er u s ed   to   s ele ct  th o p ti m al  s e o f   f ea t u r e s ,   th ac h ie v ed   ac cu r ac y   w a s   9 3 . 6 6 %,  an o th er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Tr a n s fer lea r n in g   w ith   Go o g LeN et  fo r   d etec tio n   o f lu n g   c a n ce r   ( Mu a ye d   S   A L - Hu s ein y )   1079   in s ta n ce   o f   th i s   al g o r ith m   w h i ch   u s e s   n eu r al   n e t w o r k s   is   clai m ed   to   h a v ac h iev ed   ac cu r ac y   o f   9 5 . 8 7 %.  So m e   r esear ch er s   [ 1 7 ]   en s e m b led   n eu r al  n et w o r k s   g u id ed   b y   f u zz y   lo g ic  clu s ter in g   to   s eg m e n lu n g   ca n ce r   i m ag e s   o n   m o d er ate  d ata s et,   t h is   w a s   u s ed   alo n g   w it h   s o m p h y s ical  s i g n s   a n d   s y m p to m s   in   t h cla s s i f icat io n   p r o ce s s .   Oth er   r esear ch er s   [ 1 8 ]   also   u s ed   n eu r al  n et w o r k s   w it h   s el f - o r g a n izi n g   m ap s   to   d ev elo p   th eir   C A D   s y s te m   g ai n i n g   ac c u r ac y   o f   9 0 . 6 3 %.  Dif f er en ap p r o ac h   w as  tak en   i n   [ 1 9 ] ,   th f o cu s   o f   th ei r   s tu d y   w a s   o n   th e   f ate  o f   p atie n ts   o f   l u n g   ca n ce r   b y   tr y i n g   to   p r ed ict  m o r talit y   r ates,  th eir   s ta ted   ac cu r ac y   w a s   9 6 %.    W ith   th in tr o d u ctio n   o f   n u m er icall y   f ea s ib le  d ee p   n eu r al  n et w o r k s   n e w   w av o f   C AD  b ased   lu n g   ca n ce r   d etec tio n   s y s te m s   w e r p r o p o s ed   w it h   s u c ce s s   r at es  co m p ar ab le  to   t h o s o f   h u m a n   e x p er ts .   T h e   au th o r s   o f   [ 2 0 ]   u s ed   t h r ee   t y p es  o f   clas s i f ier s ,   co n v o lu tio n al  n eu r al  n et w o r k   ( C NN) ,   d ee p   b elief   n et w o r k   ( DB N) ,   an d   s tac k ed   d en o is i n g   au to e n co d er   ( SDA E )   o n   t h L I D C /I DR I   d atase t,  w h er e,   th n o d u le s   s ca n s   ar e   in itial l y   s e g m e n ted   m a n u al l y ,   th e y   ar t h en   d o w n s a m p le d   to   5 2 X5 2   b ef o r f ee d in g   th f ea t u r es  to   t h e   class i f ier s .   T h w o r k   in   [ 2 1 ]   p r o p o s an   in ter esti n g   3 b ase d   f ea tu r es,  t h m ed ia n   in ten s it y   p r o j ec tio n   ( MI P )   d er iv ed   m u lti - v ie w   d ata,   t h f ea tu r es a r th e n   u s ed   to   tr ain   a   C NN   to   e x tr ac t l u n g   n o d u le s   w h o s o u tp u t   is   f ed   to   Gau s s ia n   p r o ce s s   r eg r es s io n   ( GP R )   to   s co r th d eg r ee   o f   m ali g n an c y .   Mic r o s co p ic  i m a g es  ar u s ed   in   [ 2 2 ]   to   tr ain   a   C NN  f o r   au to m atic  d etec tio n   o f   lu n g   ca n ce r .   T h alg o r ith m   p r o p o s ed   in   [ 2 3 ]   u s es  MI P   3 D   f ea t u r es  p r o p o s ed   in   [ 2 1 ]   w it h   t h s a m d ata s et  to   tr ai n   p o w er f u C NN,   t h Go o g L e Net  [ 2 4 ]   in   tr an s f e r   lear n in g   f r a m e w o r k .   Di f f er en ap p r o ac h   is   f o llo w ed   in   [ 2 5 ]   w h er s h o r p ip elin is   u t ilized   b y   r ep lacin g   s eg m e n tatio n   b y   t h r es h o ld in g ,   U - Net  i s   th e n   u s ed   to   s elec i m a g es  w it h   n o d u le  ca n d id ates,  th ese  ar e   class i f ied   b y   u s i n g   3 C NNs ,   Van illa  an d   Go o g L eNe t,  D ata  Scien ce   B o w [ 2 6 ]   an d   lu n g   n o d u le  an al y s i s   2016  [ 2 7 ]   d atasets   w er u s e d   to   tr ain   an d   test   t h p r o p o s ed   f r a m e w o r k .   T h alg o r ith m   i n   [ 2 8 ]   s u g g est s   d ep lo y i n g   th Alex Ne C N N   d ir ec tl y   to   cl as s if y   m ali g n an c y   i n   lu n g   C T   s ca n s   o f   th I Q - OT H/NC C [ 3 ]   d ataset,   w h ile  t h m e th o d   p r o d u ce s   g o o d   r esu lt s ,   th er ar s till   is s u es  r e g ar d in g   t h ab ilit y   o f   s u ch   ap p r o ac h   to   p r o d u ce   s i m ilar   r es u lt s   w it h   d i f f er e n d ata s ets   o r   w it h   a u g m e n tat io n   o f   t h s a m d atase u s u al l y   e m p lo y ed   to   i m p r o v th r eliab ilit y   o f   al g o r ith m s   a n d   to   r e m ed y   t h is s u e s   o f   o v er f itti n g .     As  s u c h   ex p er i m en tatio n   a n d   d ev elo p m en ar s til v iab le  f o r   C A s y s te m s   to   g ai n   m at u r i t y   as  th e s e   ar s till   v u ln er ab le  to   h i g h   f alse - p o s it iv r ates  co m p ar ed   to   s p ec ialis [ 1 2 ] .   I n   th is   s t u d y   f r a m e w o r k   i s   p r esen ted   to   s er v i n   th e   d ir ec tio n   o f   d iag n o s i n g   l u n g   ca n ce r   i n   C T   s ca n   i m a g es.   T h r est  o f   t h is   p ap er   in cl u d es:  d etailed   d escr ip tio n   o f   th m et h o d s   u s ed t h d esig n   o f   t h ex p er i m e n t s d is c u s s io n   o f   th r es u lts an d   f i n all y ,   th co n c lu d i n g   r e m ar k s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h p r o p o s ed   f r a m e w o r k   co n s i s ts   o f   s et  o f   p r e - p r o ce s s in g   s tep s ,   f o llo w ed   b y   th e   s etu p   o f   m ac h in lear n i n g   m o d el.   T h m o d el  i s   tr ai n ed   an d   v al id ated   b y   u s in g   i m a g d ataset.   T h v ar io u s   s ta g es o f   t h e   f r a m e w o r k   ar p r esen ted   s u b s eq u en tl y :     2 . 1 .       P re - pro ce s s ing   T h m ai n   p u r p o s o f   th i s   s ta g is   to   h elp   th lear n i n g   m o d el  f o cu s   it s   atte n tio n   o n   t h m o s r elev a n t   f ield   r ath er   t h a n   ca p tu r i n g   u n r elate d   tis s u es,  m ar k er s   an d   o t h er   clu t ter .   T h o u tco m o f   th is   s ta g i s   r eg io n   o f   in ter es t ( R OI )   co n tai n in g   ce n tr ed   an d   s ize  n o r m alis ed   l u n g s   r eg io n ,   t h is   i s   s u m m ar ized :   a)   T ex tu r an al y s i s to   ac h iev t h is ,   Gab o r   f i lter   [ 2 9 ]   is   ap p lied .   T h ese  f ilter s   ar b an d p as s   f ilter s   n o r m all y   u tili ze d   i n   i m ag p r o ce s s i n g   t o   em p h asize  r e g io n s   w it h   s i m ilar   tex t u r [ 3 0 ]   as  s h o w n   i n   2 nd   co lu m n   o f   Fig u r 1 ,   T h is   is   th ca s i n   h u m a n   o r g a n s .   T h u s ,   t h r esp o n s o f   t h f ilter   to   a n   i n p u i m ag               is   co m p u ted   in   ( 1 ) :                        (     ́           ́         )      (      ́       )   ( 1 )     w h er e     ́                         an d ,     ́                           Giv en   t h at      is   th s in u s o id al  w a v ele n g th ,       is   th e   an g le   o f   th e   n o r m al  to   t h w a v o f   Gab o r   f u n ctio n ,       is   t h p h a s s h i f t,      is   th e   G au s s ian   s ta n d ar d   d ev iatio n   an d       is   th asp ec r atio   [ 3 1 ] .   T h ese  p ar am eter s   w er s elec ted   em p ir icall y   to   m a x i m ize  th r esp o n s o f   th f ilter   i n   th l u n g s   t is s u e   r eg io n s .   b)   Mo r p h o lo g ical  o p er atio n t h o u tp u o f   t h e   p r ev io u s   s tep   is   f ir s t,   th r e s h o ld - ed   to   co n v er t h i m a g i n to   b lack   an d   w h ite  m as k .   I m ag e   d ilatio n   f o llo w ed   b y   er o s io n   ar th en   u s ed   to   f ill  h o les  g e n er ated   d u to   f ilter i n g   a n d   to   p r o d u ce   h o m o g en o u s   r eg io n s .   T h lar g e s r eg io n   w h ic h   r ep r esen ts   th s u r r o u n d i n g   o f   p atien t b o d y   i s   th e n   r e m o v ed   to   p r o d u ce   th lu n g s   m as k   d ep i cted   in   3 rd   co lu m n   o f   F ig u r 1 .   c)   R OI   e x tr ac tio n :   l u n g s   m as k   i s   m u ltip lied   b y   t h e   o r ig i n al  i m ag e.   B o u n d in g   b o x   is   th e n   ca l cu lated   w h ic h   f r a m e s   l u n g s   ex tr e m itie s .   Fi n all y ,   i m a g es  ar s ize  n o r m ali s ed .   E x a m p le  R OI   i m a g es  ar s h o w n   i n   las co lu m n   o f   F ig u r 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   2 Ma y   2 0 2 1   :   1 0 7 8   -   1 0 8 6   1080       2 . 2 .       T ra ns f er   lea rning   I t   i s   a n   a c c e p ta b l e   a p p r o a c h   in   a r t i f ic i a l   in te l li g e n ce   ( A I )   ( p ar t i cu l a r ly ,   in   m ac h in e   l e a r n in g   ( M L ) )   a s   w ith   o th e r   f i e l d s   o f   s ci en c e   th a t   k n o w l e d g e   an d   e x p e r i en ce   g a in e d   in   s o lv i n g   c e r ta in   p r o b l em   is   u t i li z e d   in   a n a ly zin g   a n d   t a ck l in g   o th e r   r el a t e d   ( an d   ev en   p o s s i b ly   u n r e l at e d )   p r o b l em s   an d   ch a l le n g es .   T h i s   in   th e   r e s e a r c h   o f   A I   a n d   ML   is   c a l l e d   t r an s f e r   l e a r n in g   [ 3 2 ] .   T h e   m o t iv e   f o r   s u ch   t r en d   i s   ef f i c ie n cy ,   w h e r e   o f t en ,   l im it ed   c o m p u t in g   r e s o u r c es   d e t e r   r e s e a r c h .   Ut i l iz in g   p r e v i o u s ly   t r ai n e d   m o d e ls   h e l p   b r i d g e   s o m e   g a p s ,   y e t ,   c a r ef u c h o i c e   o f   p r e t r a in e d   m o d el   i s   n e c ess a r y   t o   en s u r e   f in e   tu n in g   i t s   p e r f o r m an c e   t o w a r d s   th e   n ew   d o m a in   p r o d u c f e as i b l e   r e s u lt s   c o m p a r e d   t o   i n it i a l iz in g   th e   en ti r e   p r o c e s s   o f   m o d e l   t r a in in g .   Fi g u r e   d e t a i ls   th is   p r o c e s s .     I n iti al   la y er s   w h ic h   ar d es ig n ed   to   f ir o n   lo w   lev el   f ea t u r es  ar e   lef i n tact   as   it  i s   a s s u m ed   t h at   k n o w led g g ai n ed   in   th i s   ar ea   is   u s ef u i n   th tr an s f er r ed   d o m ai n   as  w ell.   L ater   la y er s   w h ic h   lear n   d o m a in   s p ec if ic  ( h ig h   le v el)   f ea tu r es  a r r ep lace d   an d   tu n e d   v ia  t h s u b s eq u en tr ai n i n g   p r o ce s s .   T h o v er all  tr ai n i n g   ti m an d   p ar a m eter   ad j u s t m e n is   s i g n if ican tl y   r ed u ce d   as  m o s o f   th m o d el  is   i n h er i te d   f r o m   t h o r ig in al   d o m ai n   tr ain i n g   [ 3 4 ] .   Si n ce   cl ass i f icatio n   ta s k s   o f   e v er y d a y   o r d in ar y   o b j ec ts   is   in   es s en ce   s y n o n y m o u s   to   t h at   u s ed   in   m ed ical  ap p licatio n   s u ch   as  t h clas s i f icatio n   o f   l u n g   n o d u les  i n   ter m s   o f   ex tr ac tin g   an d   lear n i n g   s o m lo w - lev el  attr ib u tes,  li k ed g es,  tex t u r e,   an d   co lo r   i n f o r m atio n .   He n ce ,   th u tili z atio n   o f   p r e - tr ain ed   p ar am eter s   f ac ili tates  lear n in g   o r   h ig h - lev el  f ea t u r in   o r d er   to   cu tr ain in g   ti m an d   im p r o v m o d e l   p er f o r m a n ce   [ 2 3 ] .   T h is   n o tio n   is   p ar tic u lar l y   ex er ci s ed   h er b y   r ep o s itio n i n g   t h p ar a m ete r s   o f   a   w ell - k n o w n   C NN  m o d eled   ar o u n d   I m a g e Net  o b j ec ts   [ 3 3 ]   to   th d o m ai n   o f   lu n g   ca n ce r   d ata.           Fig u r e   2 .   B lo ck   d iag r a m   s h o win g   t h p r o ce s s   o f   tr a n s f er   lear n in g   o f   DN tr ain ed   o n   i m a g es  f r o m   I m ag eNe t d ataset  [ 3 3 ] ,   th n et w o r k   i s   m o d i f ied   to   lear n /clas s if y   p atter n s   f r o m   d i f f er en t d o m ai n     ( ad ap ted   f r o m   [ 3 4 ] )                   ( i)   ( ii)   ( iii)   ( iv )     Fig u r e   1 .   T h r ee   s tep s   o f   p r e - p r o ce s s in g   ar s h o w n   f o r   t w o   r an d o m l y   s elec ted   i n p u t i m ag e s ,   ea ch   in p u t i m a g an d   th s u b s eq u e n t p r ep r o ce s s in g   ar d ep icted   o n   r o w .   C o l u m n - w i s e,   in p u t i m a g e s   ar in   ( i) ; te x tu r an al y s is   i n   ( ii);  m o r p h o lo g ical   o p er atio n s   i n   ( iii);  R OI   ex tr ac tio n   in   ( i v )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Tr a n s fer lea r n in g   w ith   Go o g LeN et  fo r   d etec tio n   o f lu n g   c a n ce r   ( Mu a ye d   S   A L - Hu s ein y )   1081   2 . 3 .       G o o g L eNe t   Go o g L eNe i s   co n v o l u tio n a n eu r al  n e t w o r k it s   ar ch itect u r is   s h o w n   i n   F ig u r e   3 .   T h e   m o d el  o f   th is   n et w o r k   w a s   r ep o r ted ly   d ev elo p ed   to   ac co u n f o r   h ig h   f ea tu r r ep r esen tatio n s   b y   u s i n g   m illi o n   ev er y d a y   o b j ec i m a g es   in c lu d ed   i n   a   h u g e   d ataset,   th e   I m a g eNe t   d ataset  [ 3 3 ] .   I h a s   t h ca p ac it y   t o   class i f y   p atter n s   o f   ar o u n d   1 0 0 0   im a g es .   I u t ilize s   1 2   ti m es  le s s   p ar a m eter s   th a n   A le x n et  [ 3 5 ] .   Si m i lar   to   o th er   n eu r al  n e t w o r k s   e m p lo y ed   i n   co m p u ter   v i s io n   ap p licatio n s ,   th is   m o d el  ac ce p ts   i m ag e s   as  i n p u an d   p r o d u ce s   lab els  o f   o n o f   its   lear n ed   clas s es   to g et h er   with   th e   le v el  o f   co n f id e n ce   as   o u tp u t   [ 3 4 ] .   T h ar ch itect u r o f   Go o g L e Net  i s   b u ilt  o f   2 2   la y er s   in cl u d i n g   9   in ce p tio n   m o d u le s .   T h m o d if ied   i n ce p tio n   m o d u le  s h o wn   in   F i g u r e   u s es   lear n ab le  f ilter s   [ 2 4 ]   w i th   s iz es  r an g i n g   f r o m   ( 1 x 1 )   to   ( 5 x 5 )   to   p er f o r m   co n v o l u tio n   in   p ar allel  w h ic h   h elp s   ca p tu r f ea t u r o f   d if f er en t le v els o f   d etails  [ 3 5 ] .             Fig u r e   3 .   T h ar ch itectu r o f   Go o g L eNe [ 2 4 ]   w it h   m o d i f ie d   in ce p tio n   m o d u le  ( d ia g r a m   p ar titi o n ed   to   f it)           Fig u r e   4 .   T h co m p o n en t s   o f   t h m o d i f ied   in ce p tio n   m o d u le  u s ed   in   Go o g L e Net  ar ch itect u r [ 2 4 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   2 Ma y   2 0 2 1   :   1 0 7 8   -   1 0 8 6   1082   2 . 4 .       E x peri m ent   des ig n   I n   th is   s tu d y   w co m p iled   t h p u b licl y   av a ilab le  ( I Q - OT H/NC C D)   l u n g   ca n ce r   d ataset  o f   C T   im a g e s   [ 3 ]   w h ic h   w as   u s ed   to   tr ain / v er if y   t h p r o p o s ed   lear n in g   m o d el.   T h d ataset  w as  r ec e n tl y   g at h er ed   in   t w o   s p ec ialis h o s p itals   i n   I r aq   d u r in g   t h las q u ar ter   o f   2 0 1 9 .   T h d ataset  is   f o cu s ed   m ai n l y   o n   ca te g o r izin g   c ases   i n   o n o f   th r ee   m o d alit ies  o f   lu n g   ca n ce r n o r m al  ( NR M) ,   b en i g n   ( B GN)   an d   m alig n an t   ( M L G) ,   all   p er f o r m ed   b y   o n co lo g i s ts   a n d   r ad io l o g is ts .   T h is   r ep o s ito r y   i n cl u d es  ab o u 1 1 9 0   C T   s ca n   i m a g es  w i th   d i m en s io n s   5 1 2 * 5 1 2 .   T h i m a g es  co m f r o m   1 1 0   ca s es  d ec i m a ted   i n to 4 0   ca s es  cla s s i f ied   as  M L G;  1 5   ca s e s   class i f ied   as  B GN;  t h r e m a i n in g   5 5   ca s es  w er cla s s i f ie d   as  NR M.   T h tech n ical  d etails  r eg ar d in g   t h e   i m a g in g   p r o ce s s   ar li s ted   in   [ 3 ] .   Qu ick   r e v ie w   o f   t h i s   d ata s et  s h o w s   th a t h is   m o d er ate  s ized   co llectio n   h as   s o m ir r eg u lar ities ,   s u c h   as  u n u s u a p o s an d   p r esen ce   o f   n o is e.   T h is   m a k es  t h i m a g e s   in ter esti n g   to   u s to   m ea s u r th r eliab il it y   o f   lea r n in g   m o d el s .   T h u s er   i n ter f ac e   ( UI )   o f   M A T L A B ©   d ee p   lear n in g   to o lb o x   s h o w i n g   t h tr ai n in g   p ar a m ete r s   o f   Go o g L e Net  b y   u s i n g   t h I Q - OT H/NC C d ataset   as s h o w n   i n   F i g u r e   5 .           Fig u r e   5 .   T h u s er   in ter f ac ( UI )   o f   MA T L A B ©  d ee p   lear n in g   to o lb o x   s h o w i n g   t h tr ain i n g   p ar a m e ter s   o f   Go o g L eNe t b y   u s in g   t h I Q - O T H/NC C d ataset       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   th is   r es e a r ch   t r an s f e r   l ea r n in g   o f   a   p r e t r ain e d   d e e p   n eu r a l   n e tw o r k ,   th e   G o o g L e Ne t   w as   em p l o y e d   t o   d e v e l o p   a   l e a r n in g   m o d el   o f   t h e   I Q - O T H / NC C D   lu n g   c an c e r   d a t a s et .   E x p e r im en t a l   r e s u l ts   s h o w   th a t   th e   t r ain e d   m o d e l   h as   g ain e d   a n   o v e r al l   ac c u r a cy   o f   9 4 . 3 8 %   o n   th e   v al id a t i o n   d a ta .   F ig u r e   6   a s   s h o w s   t h e   p r o g r e s s   o f   t h e   t r a in in g   a n d   v a l i d at i o n   o v e r   1 7 8 8   i t e r a t i o n   d i v i d e d   i n t o   1 2   e p o c h s .   I n   th e   t o p   p l o t   w h i ch   p r es en ts   t h e   a c cu r a cy ,   i t   i s   n o ti c e d   th a t   th e   a lg o r i th m   s ta r t s   s et t li n g   w ith in   t h e   v i cin i ty   o f   i t s   f in a l   v a lu e   h a lf w ay   a t   a r o u n d   900   i t e r a t i o n s .   I t   i s   a ls o   n o t i ce d   th a th e   al g o r i t h m   k e e p s   s u f f e r in g   f r o m   f lu ct u at i o n s   in   th t r a in in g   p r o c es s .   T h e s e   f l u c tu a ti o n s   a r e   a t t r i b u t e d   t o   t h e   n a tu r e   o f   th e   d a t a   w h o s e   im ag in g   c o n d it io n s   ca n   b e   d es c r i b e d   as   n o n - u n i f o r m .   A d d it i o n a l ly ,   t h e   au g m en t at i o n   u s e d   w ith   th e   d a t a   i s   c o m p li c a t in g   th is   is s u e .   N e v e r th e l e s s ,   i t   is   a s s u m e d   th a t   s u ch   c o n d it i o n s   a r e   t h e   n o r m   w h en   a   m ac h in e   l e a r n in g   m o d el   i s   d e p l o y e d   t o   r e a l   p r o b l em s   w h e r e   d at a   c o n d i t i o n s   a r e   f a r   f r o m   p e r f e c t .   B o t t o m   r o w   o f   F i g u r e   6   s h o w   t h e   l o s s   a s s o c i at e d   w ith   t h e   t r a in in g /v al i d a t i o n   p r o c e d u r e .   F i g u r e   p r e s en t s   e x am p l e   im ag es   c la s s if i e d   b y   th e   p r o p o s e d   al g o r ith m .     T h r esu lts   also   s h o w   th at  t h tr ain ed   m o d el  ac h iev ed   9 5 . 0 8 s en s it iv it y   a n d   9 3 . 7 s p ec if icit y .   Sin ce   t h p r i m ar y   ai m   o f   cla s s if ica tio n   m o d els  is   to   b o o s th s e n s it iv i t y   w h ic h   m an if e s t s   th s u cc e s s   o r   h i r ate,   w h ile  p r eser v in g   th s p e cif icit y   w h ic h   s ig n i f ie s   tr u e   n eg ati v r ate  [ 3 6 ] .   T h ac h iev ed   v alu e s   o f   t h ese   m ea s u r es  p r ese n ted   h er r e f le ct  th r eliab il it y   o f   t h p r o p o s ed   f r a m e w o r k   ( R OI   e x tr ac tio n   f o llo w ed   b y   d ee p   lear n in g )   i n   cla s s i f y in g   s i m ila r   m o d alit y   o f   d ata  c o m p ar ed   t o   th s a m al g o r it h m   u s ed   w it h o u p r e - p r o ce s s in g   also   i m p le m e n ted   b y   t h a u th o r s ,   w h ich   s co r es  ar o u n d   7 0 ac cu r ac y .   T h co n f u s io n   m a t r ix   o f   t h d is c u s s ed   r esu lt s   is   p r ese n ted   i n   T ab le  1 .   I t’ s   w o r th   r e f er r in g   t h at  f o r   th s a k o f   s i m p licit y   o f   p r esen tatio n   o f   t h e   co n f u s io n   m atr ix   b o t h   clas s es   o f   B GN  an d   N R ar co n s i d er ed   s am e   ca teg o r y   h er e.   T h is   co n f o r m s   to   th e   in itial   ai m   o f   t h is   p ap er   t h at  i s   to   d esi g n   m o d el  ca p ab le  o f   d etec tin g   m al ig n a n c y   in   lu n g   C T   s ca n s   w h er e   o th er   n o n - m ali g n a n t i s s u es a r e   n o t f u r th er   d etailed .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Tr a n s fer lea r n in g   w ith   Go o g LeN et  fo r   d etec tio n   o f lu n g   c a n ce r   ( Mu a ye d   S   A L - Hu s ein y )   1083     ( i)       ( ii)     Fig u r e   6 .   P r o g r ess   o f   tr ain in g / v alid atio n   o f   th p r o p o s ed   alg o r ith m   g en er ated   b y   t h M A T L A B ® d ee p   lear n in g   to o lb o x   o v er   1 2   e p o ch s   an d   1 7 8 8   iter at io n s : ( i)   ac cu r ac y ; ( ii )   lo s s                 Fig u r e   7 .   Fo u r   r an d o m l y   s elec ted   ex a m p le  C T   s ca n   i m a g es s h o w n   ab o v ea ch   i s   t h class if icatio n   lab el  w it h   its   p r o b ab ilit y   a s   p r o d u ce d   b y   th p r o p o s ed   alg o r ith m .   NR M   r ef er s   to   No r m a l,  B GN  r ef er s   to   B en ig n ,   a n d   ML r e f er s   to   Ma lig n a n t       T ab le   1 .   C o n f u s io n   m atr i x   C o n f u s i o n   ma t r i x   P r e d i c t e d   c l a ss   N o n - mal i g n a n t   ( p o si t i v e )   M a l i g n a n t   ( n e g a t i v e )   A c t u a l   c l a ss   N o n - mal i g n a n t   T P = 1 1 6   F N = 6   M a l i g n a n t   F P = 8   T N = 1 1 9     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   2 Ma y   2 0 2 1   :   1 0 7 8   -   1 0 8 6   1084   I t’ s   w o r th   n o ti n g   t h at  t h ti m e   co n s u m ed   b y   t h tr ain i n g   an d   v alid atio n   s ta g es  i s   5 7   m in u tes  an d   4 1   s ec o n d s ,   w h ile  t h ti m f o r   s t a m p   f o r   p r e - p r o ce s s in g   s tep   w a s   les s   th a n   2   s ec o n d s   r u n   o n   s i n g le  co r o f   an   I n tel  C o r e - i3   p r o ce s s o r   p o w er ed   Ma cB o o k   Pro   m ac h in c lo ck ed   at  2 . 5   GHz   w i th   1 6   GB   r a m ,   as  m e n tio n ed   i n   T ab le  1 .   T h ese  o u tco m es  w e r also   co m p ar ed   to   th o s r e co r d ed   b y   t h b en c h m ar k   al g o r ith m   o r ig i n all y   p r o p o s ed   f o r   th is   d atase t.  I n   [ 3 ]   th e   au t h o r s   e m p lo y ed   SV to   p er f o r m   c lass if icatio n   d u ties .   T h p r o p o s ed   w o r k   also   p er f o r m s   b etter   th a n   t h al g o r ith m   in   [ 2 8 ]   w h ic h   e m p lo y s   A le x Net   to   cla s s i f y   th e   i m a g e s   o f   I Q - OT H/NC C d ataset.     In   T ab le   2 ,   it  is   ev id en th at  th p r o p o s ed   alg o r ith m   c o m p ar ati v el y   o u tp er f o r m s   in   all  th r ee   p er f o r m a n ce   m ea s u r es.  I i s   clea r   th a t h p r o p o s ed   alg o r ith m   al s o   o u tp er f o r m s   o th er   ap p r o ac h es   i m p le m en ted   b y   u s i n g   d ataset s   d if f er en f r o m   t h cu r r en o n e.   A lt h o u g h ,   ca r s h o u ld   b tak en   n o to   d r a w   s o lid   co n clu s io n s   r eg ar d i n g   th p er f o r m an ce   o f   t h is   alg o r it h m   co m p ar ed   to   t h o th er   al g o r ith m s   u n les s   te s ted   co m p ar ati v el y   o n   eq u al  g r o u n d s .       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   o f   p er f o r m an ce   m etr ic s   R e se a r c h   M e t h o d   D a t a se t   Ep o c h s   S e n si t i v i t y   S p e c i f i c i t y   A c c u r a c y   S V M   [ 3 ]   IQ - O TH / N C C D   /   8 9 . 0 3 3 %   9 3 . 6 6 2 %   8 9 . 8 8 %   M I P - C N N   [ 2 3 ]   LI D C / I D R I   1 0 0   t r a i n . / 3 0 0   v a l .   8 4 %   7 8 %   81 %   G P R   [ 2 5 ]   V a n i l l a   G o o g L e N e t   D a t a   S c i e n c e   B o w l   [ 2 6 ] /   L U N A 1 6   [ 2 7 ]   /   5 9 . 3 %   7 7 %   7 6 . 1 %   7 4 . 1 %   7 0 . 5 %   7 5 . 1 %   M u l t i - c l a s si f i   [ 2 0 ]   NN   BN   D A E   LI D C / I D R I   1 0 0   /   /   7 9 . 7 6 %   8 1 . 1 9 %   7 9 . 2 9 %   T u mo r N e t   [ 2 1 ]   LI D C / I D R I   1 0 , 0 0 0   i t e r .   /   /   8 2 . 4 7 %   M i c r o sco p .   [ 2 2 ]   P r o p r i e t a r y   6 0 0 0 0   /   /   7 1 %   A l e x N e t   [ 2 8 ]   IQ - O TH / N C C D   1 0 0   9 5 . 7 1 %   9 5 %   9 3 . 5 4 %   P r o p o se d   IQ - O TH / N C C D   12   9 5 . 0 8 %   9 3 . 7 %   9 4 . 3 8 %       4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p a p e r   a   l ea r n i n g   alg o r i th m   is   p r e s en t e d   t o   m o d e l   p u b l ic ly   p u b l is h e d   m e d i c al   d a t a .   T h e   d a t a ,   I Q - O T H / N C C D   lu n g   c a n c e r   d a t as e t ,   in c lu d es   a   c o l l e c ti o n   o f   C T   s c a n s   o f   lu n g   r e g i o n   f o r   s u b je c t s   w i th   p r o b a b l e   l u n g   ca n c e r .   T h a lg o r i th m   p r o p o s e s   t o   u s e   c o m p u t a ti o n a l ly   in ex p en s i v e   p r e - p r o c e s s in g   p r o c e s s   t o   e x t r a c t lu n g s   r e g i o n   an d   r em o v e   r em a in in g   c l u t t e r   an d   i r r el e v a n t   s u r r o u n d i n g s .   T h e   p r o p o s e d   f r am ew o r k   a ls o   ex p l o r e s   th b e n ef it s   o f   u s in g   p r e t r ai n e d   d e e p   n e u r al   n etw o r k s   in   a   t r a n s f er   l e a r n in g   a p p r o a c h   t o   r e d u c e   tim e   an d   r e s o u r c es .   T h i s   i s   a ch i ev e d   b y   r et r a in in g   G o o g L e N e t   t o   a c c o m m o d a t f o r   t h e   f e a tu r es   o f   th is   m e d ic a l   d a t a .   E m p i r i c a o u t c o m es   s h o w   th at   t h e   p r o p o s e d   a lg o r it h m   y i e l d s   h ig h e r   a c c u r ac y   a 9 4 . 3 8 %   c o m p a r ed   t o   th a lg o r i th m   s u g g es t e d   o r i g in a l ly   w i th   th is   d a t a   s e t   w h i ch   s c o r e s   8 9 . 8 8 % .   T h e   p r o p o s e d   a lg o r it h m   a ls o   o u t p e r f o r m s   o th e r   a l g o r ith m s   im p l em en t e d   o n   d if f e r en t   d a ta s et s .   Fu r th e r m o r e ,   o t h e r   p e r f o r m an c e   m e t r i c s   s u ch   as   s en s i ti v i ty   an d   s p e c if i ci ty   w e r e   c o m p u t e d .   T h es e   m e t r i cs   a ls o   s u p p o r t   th e   a b o v e   v e r d i c t   w h ic h   en t a i ls   th a t   th i s   a p p r o a ch   i s   s u i t a b le   f o r   r el i a b ly   cl a s s if y in g   m e d i c al   im ag e r y .   T h e   m e r g e r   o f   s u i t a b l e   p r e - p r o c es s in g   w ith   c o n v o lu t i o n al  n eu r a n e tw o r k s   in   th is   f ash i o n   h as   b ee n   v a li d a t e d   b y   u s in g   th e   s am d e e p   le a r n in g   m o d e tr a i n e d   h e r e   w i th o u t   u t il i zi n g   R O I   ex t r a ct i o n   ( p r e - p r o c e s s in g ) ,   th e   l at e r   v a r i an r e s u l t e d   in   m u ch   l o w e r   a c cu r a cy   a t   7 0 % .   T h p r e s en t e d   a p p r o a ch ,   a ls o   h in ts   a t   th e   p r o s p ec t s   o f   ex p an d i n g   th e   u ti l i za t i o n   o f   p r e t r ain e d   m o d e l s   as   a   m ea n s   o f   c o m p en s a t in g   f o r   l ac k   o f   c o m p u t a ti o n a l   r es o u r c e s   in   m e d i c al   f a c i li t ie s   an d   ac a d em i c   in s t i tu t i o n s   w h il e   in   th s am e   tim e   p r o v e   c o n c e p t s   o f   s o f t w a r e   en g in e e r in g   s u c h   a s   s o f tw a r e   r e u s a b il i ty       RE F E R E NC E S   [1 ]   A .   A su n th a   a n d   A .   S ri n iv a sa n ,   " De e p   lea rn in g   f o lu n g   Ca n c e d e tec ti o n   a n d   c las sif ica ti o n , "   M u lt i me d ia   T o o ls  a n d   Ap p li c a ti o n s,  v o l .   7 9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   7 7 3 1 - 7 7 6 2 ,   2 0 2 0 .   [2 ]   L .   Nie ,   L .   Zh a n g ,   Y.  Ya n g ,   M .   W a n g ,   R.   Ho n g ,   a n d   T . - S .   Ch u a ,   " Be y o n d   Do c to rs:  F u tu re   He a lt h   P re d icti o n   f ro m   M u lt im e d ia  a n d   M u lt im o d a Ob se rv a ti o n s,"   p re se n ted   a th e   Pro c e e d in g o t h e   2 3 rd   ACM   in ter n a ti o n a l   c o n fer e n c e   o n   M u lt ime d i a ,   Bris b a n e ,   A u stra li a ,   2 0 1 5 .   [ On li n e ] .   A v a il a b le:  d o i 1 0 . 1 1 4 5 / 2 7 3 3 3 7 3 . 2 8 0 6 2 1 7 .   [3 ]   H.  F .   A l - Ya sri y ,   M .   S .   A l - Hu sie n y ,   F .   Y.  M o h se n ,   E.   A .   Kh a li l,   a n d   Z.   S .   Ha ss a n ,   " Ev a lu a ti o n   o f   S VM   P e rf o rm a n c e   in   th e   De te c ti o n   o f   L u n g   Ca n c e in   M a rk e d   CT   S c a n   Da tas e t, "   In d o n e sia n   J o u r n a o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   2 1 ,   n o .   3 ,   2 0 2 1 .   [4 ]   E.   Em irza d e ,   " Co m p u ter  A i d e d   Dia g n o sis  S y ste m   f o L u n g   Ca n c e De tec ti o n   Us in g   S V M , "   M a ste o S c ien c e ,   T h e   Gr a d u a te S c h o o l   o f   Ap p li e d   S c ien c e s , N e a Eas Un iv e rsit y ,   2 0 1 6 .     [5 ]   M .   S .   A L - Hu se in y ,   N.  K.  A b b a s,  a n d   A .   S .   S a ji t,   " Dia g n o sis  o f   a rrh y th m ia  b a se d   o n   ECG   a n a ly sis  u sin g   CNN , "   Bu ll e ti n   o f   El e c trica E n g in e e rin g   a n d   I n fo rm a t ics ,   v o l.   9 ,   n o .   3 ,   p p .   9 8 8 - 9 9 5 ,   2 0 2 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Tr a n s fer lea r n in g   w ith   Go o g LeN et  fo r   d etec tio n   o f lu n g   c a n ce r   ( Mu a ye d   S   A L - Hu s ein y )   1085   [6 ]   J.  Ch o ,   K.  L e e ,   E.   S h in ,   G .   Ch o y ,   a n d   S .   Do .   " Ho w   m u c h   d a ta  is  n e e d e d   t o   train   a   m e d ica i m a g e   d e e p   lea rn in g   s y ste m   to   a c h iev e   n e c e ss a r y   h ig h   a c c u ra c y , "   2 0 1 6 .     [7 ]   M .   F irm in o ,   A .   H.  M o ra is,   R.   M .   M e n d o ç a ,   M .   R.   Da n tas ,   H.  R.   He k is,   a n d   R.   V a len ti m ,   " Co m p u ter - a id e d   d e tec ti o n   sy ste m   f o lu n g   c a n c e r   in   c o m p u ted   to m o g ra p h y   s c a n s:   re v ie a n d   f u tu re   p ro sp e c ts, "   (in   e n g ),   Bi o me d   En g   O n li n e ,   v o l.   1 3 ,   p .   4 1 ,   A p 8   2 0 1 4 .   [8 ]   E.   S .   L u z ,   T .   M .   Nu n e s,  V .   H.  Alb u q u e rq u e ,   J.  P .   P a p a ,   a n d   D.  M e n o tt i,   " ECG   a rrh y th m ia   c las si f ic a ti o n   b a se d   o n   o p ti m u m - p a th   f o re st,"   Exp e rt S y ste ms   wit h   Ap p li c a ti o n s,  v o l.   4 0 ,   p p .   3 5 6 1 - 3 5 7 3 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   M .   S .   A l - Hu se in y   a n d   S .   M a h m o o d i,   " S h a p e   re g istratio n   u sin g   c h a ra c teristic  f u n c ti o n s,"   IET   Im a g e   Pro c e ss in g ,   v o l.   9 ,   n o .   3 ,   p p .   2 4 9 - 2 6 0 ,   2 0 1 4 .   [1 0 ]   S .   M a h m o o d i,   " Ed g e   De tec ti o n   F il ter  b a se d   o n   M u m f o rd - S h a h   G re e n   F u n c ti o n , "   S IAM   J o u rn a o I mg in g   S c ien c e s,   v o l.   5 ,   n o .   1 ,   p p .   3 4 3 - 3 6 5 ,   2 0 1 2 .   [1 1 ]   S .   M a h m o o d i,   " M a th e m a ti c a l   A n a l y sis  f o S h a p e   Re g istratio n   b a se d   o n   S ig n e d   Dista n c e   F u n c ti o n s, "   Un iv e r sit y   o S o u t h a m p to n   I n stit u ti o n a Re p o si to ry ,   2 0 1 1 ,   v o l .   so t o n : 2 7 2 9 6 5 .   [ O n li n e ] .     [1 2 ]   P .   Y.  M .   A n sh a d   a n d   S .   S .   Ku m a r,   " Re c e n m e th o d f o th e   d e tec t io n   o f   tu m o u sin g   c o m p u ter  a id e d   d iag n o sis    A   re v ie w , "   in   2 0 1 4   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co n tro l,   I n st ru me n ta ti o n ,   Co mm u n ica ti o n   &   Co mp u ta t io n a l   T e c h n o l o g ies ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 0 1 4 - 1 0 1 9 .     [1 3 ]   S .   M a h m o o d i,   M .   S .   A L - Hu se in y ,   a n d   M .   S .   Nix o n ,   " S im il a rit y   R e g istratio n   f o S h a p e Ba se d   o n   S ig n e d   Dista n c e   F u n c ti o n s,"   p re se n ted   a t   th e   I n ter n a ti o n a S y mp o si u m o n   Vi s u a l   Co mp u ti n g ,   Cre te,  G re e c e ,   2 0 1 2 .   [1 4 ]   A .   El - Ba z   e a l. ,   " Co m p u ter - Aid e d   Dia g n o sis  S y ste m f o Lu n g   Ca n c e r:  Ch a ll e n g e a n d   M e th o d o l o g ies , "   In ter n a t io n a J o u rn a o B io me d i c a Ima g in g ,   v o l .   2 0 1 3 ,   p .   9 4 2 3 5 3 ,   2 0 1 3 .   [1 5 ]   S .   M a h m o o d i,   " Em p h y se m a   d iag n o se in   lu n g u sin g   m e d ica i m a g in g   m e th o d s,"   p re se n ted   a t h e   2 2 n d   Ira n ian   Co n f e re n c e   o n   Bio m e d ica En g in e e ri n g ,   Ira n ,   Isla m ic  Re p u b li c   o f ,   2 0 1 5 - 11 - 25  -   2 0 1 5 - 11 - 2 7 ,   2 0 1 5 ,   Ke y n o te   Sp e e c h .   [ On l in e ] .   A v a il a b le:  h tt p s :/ /ep rin ts. so t o n . a c . u k / 3 8 2 7 0 1 / .   [1 6 ]   J .   M .   D i a z ,   R .   C .   P i n o n ,   a n d   G .   S o l a n o ,   " L u n g   c a n c e r   c l a s s i f i c a t i o n   u s i n g   g e n e t i c   a l g o r i t h m   t o   o p t i m i z e   p r e d i c t i o n   m o d e l s , "   i n   T h e   5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n f o r m a t i o n ,   I n t e l l i g e n c e ,   S y s t e m s   a n d   A p p l i c a t i o n s 2 0 1 4 ,   p p .   1 - 6 .     [1 7 ]     F .   T a h e a n d   R.   S a m m o u d a ,   " L u n g   c a n c e d e tec ti o n   b y   u sin g   a rti f icia n e u ra n e t w o rk   a n d   fu z z y   c lu ste rin g   m e th o d s,"   in   2 0 1 1   IEE E   GCC Co n fer e n c e   a n d   Exh i b it i o n ,   2 0 1 1 ,   p p .   2 9 5 - 2 9 8 .     [1 8 ]     E.   Da n d ıl ,   M .   Ça k iro ğ lu ,   Z.   E k şi,  M .   Öz k a n ,   Ö.  K.  Ku rt,   a n d   A .   Ca n a n ,   " Artif icia l   n e u ra n e tw o rk - b a se d   c las si f ica ti o n   sy ste m   f o lu n g   n o d u les   o n   c o m p u ted   t o m o g ra p h y   sc a n s,"   in   2 0 1 4   6 th   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o f   S o ft   Co mp u ti n g   a n d   P a tt e rn   Rec o g n it i o n ,   2 0 1 4 ,   p p .   3 8 2 - 3 8 6 .     [1 9 ]   A d a ¹   a n d   R.   Ka u r,   " E a rl y   d e tec t io n   a n d   p re d ictio n   o f   lu n g   c a n c e su rv iv a u sin g   n e u ra n e t w o rk   c las si f ier,"   e d IJA IEM ,   2 0 1 3 .   [2 0 ]   W .   S u n ,   B.   Z h e n g ,   a n d   W .   Qia n ,   Co mp u ter   a i d e d   l u n g   c a n c e d ia g n o sis  wit h   d e e p   lea rn i n g   a l g o rit h ms   (S P I E   M e d ic a Im a g in g ).   S P IE,   2 0 1 6 .   [2 1 ]     S .   Hu ss e in ,   R.   G il li e s,  K.  C a o ,   Q.  S o n g ,   a n d   U.  Ba g c i,   " T u m o rNe t L u n g   n o d u le  c h a ra c teriz a ti o n   u sin g   m u lt i - v iew   Co n v o l u ti o n a Ne u ra Ne tw o rk   w it h   G a u ss ian   P ro c e ss , "   in   2 0 1 7   IE EE   1 4 t h   In ter n a ti o n a l   S y mp o si u o n   Bi o me d ica l   Ima g in g ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 0 0 7 - 1 0 1 0 .     [2 2 ]   A .   T e ra m o to ,   T .   T su k a m o to ,   Y.  Kiriy a m a ,   a n d   H.  F u ji ta,  " A u to m a ted   Clas sif i c a ti o n   o f   L u n g   Ca n c e Ty p e f ro m   C y to lo g ica Im a g e Us in g   De e p   Co n v o l u ti o n a Ne u ra Ne tw o rk s, "   Bi o M e d   Res e a rc h   In ter n a t io n a l,   v o l.   2 0 1 7 ,   p .   4 0 6 7 8 3 2 ,   2 0 1 7 .   [2 3 ]   T .   F a n g ,   " No v e Co m p u ter - A i d e d   L u n g   Ca n c e De tec ti o n   M e th o d   Ba se d   o n   T ra n sf e L e a rn in g   f r o m   G o o g LeN e a n d   M e d ian   In ten sity   P ro jec ti o n s,"   2 0 1 8   IEE In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co mp u ter   a n d   Co mm u n ica ti o n   En g i n e e rin g   T e c h n o lo g y   ( CCET ),   p p .   2 8 6 - 2 9 0 ,   2 0 1 8 .   [2 4 ]     C.   S z e g e d y   e a l. ,   " G o in g   d e e p e w it h   c o n v o lu ti o n s,"   in   2 0 1 5   I E EE   Co n fer e n c e   o n   Co mp u ter   Vi s io n   a n d   Pa tt e rn   Rec o g n it io n   ( CVP R) ,   2 0 1 5 ,   p p .   1 - 9 .     [2 5 ]     A .   Ch o n   a n d   N.   Ba lac h a n d a r,   " De e p   Co n v o l u ti o n a Ne u ra Ne tw o rk s f o L u n g   Ca n c e De te c ti o n , "   2 0 1 7 .     [2 6 ]   Ka g g l e .   Da ta   S c ien c e   Bo wl  2 0 1 7 ,   Ka g g le.  [ On li n e ] .   A v a il a b le:  h tt p s:// ww w . k a g g le.co m /c/d a ta - sc ien c e - b o w l - 2017   [2 7 ]   L UN A .   L u n g   n o d u le  a n a lys is  2 0 1 6 .   [ On li n e ] .   A v a il a b le:  h tt p s:// l u n a 1 6 . g ra n d - c h a ll e n g e . o rg /   [2 8 ]   H.  F .   A l - Ya sri y ,   M .   S .   A l - Hu sie n y ,   F .   Y.  M o h se n ,   E .   A .   Kh a li l,   a n d   Z.   S .   Ha ss a n ,   " Dia g n o sis  o f   L u n g   Ca n c e Ba se d   o n   CT   S c a n s Us in g   CNN , "   IOP  Co n fer e n c e   S e rie s: M a ter ia l s S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g ,   v o l.   9 2 8 ,   2 0 2 0 .   [2 9 ]   J.  G .   Da u g m a n ,   " Co m p lete   d isc re te 2 - D G a b o tran sf o r m s b y   n e u ra n e tw o rk f o i m a g e   a n a l y sis a n d   c o m p re ss io n , "   IEE T ra n sa c ti o n o n   Aco u st ics ,   S p e e c h ,   a n d   S ig n a Pro c e ss in g ,   v o l.   3 6 ,   n o .   7 ,   p p .   1 1 6 9 - 1 1 7 9 ,   1 9 8 8 .   [3 0 ]   T .   A a c h ,   A .   Ka u p ,   a n d   R.   M e ste r,   " On   tex tu re   a n a l y sis:  L o c a e n e rg y   tran s f o r m v e rsu q u a d ra tu re   f il ters , "   S ig n a l   P ro c e ss in g ,   v o l .   4 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 3 - 1 8 1 ,   1 9 9 5 .   [3 1 ]   W i k i p e d i a   C o n t r i b u t o r s ,   " G a b o r   f i l t e r   - W i k i p e d i a ,   T h e   F r e e   E n c y c l o p e d i a , "   i n   W i k i p e d i a ,   T h e   F r e e   E n c y c l o p e d i a ,   e d .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / e n . w i k i p e d i a . o r g / w / i n d e x . p h p ? t i t l e = G a b o r _ f i l t e r & o l d i d = 9 9 3 1 5 7 6 32 [ A c c e s s e d   26 - D e c e m b e r - 2020 ] .   [3 2 ]   S .   T h ru n   a n d   L .   P ra tt ,   L e a rn i n g   to   L e a rn .   S p r in g e US,   2 0 1 2 .   [3 3 ]   A .   Kriz h e v s k y ,   I.   S u tsk e v e r,   a n d   G .   E.   Hin to n ,   " Im a g e Ne Clas sif ic a ti o n   w it h   De e p   Co n v o lu ti o n a Ne u ra l   Ne tw o rk s,"   in   NIPS   2 0 1 2 ,   v o l.   A d v a n c e s in   n e u ra in f o rm a ti o n   p r o c e ss in g   s y st e m s 2 5 .     [3 4 ]   m a t h w o r k s . c o m .   " T r a n s f e r   L e a r n i n g   U s i n g   P r e t r a i n e d   N e t w o r k . "   [ O n l i n e ]   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / u k . m a t h w o r k s . c o m / h e l p / d e e p l e a r n i n g / u g / t r a n s f e r - l e a r n i n g - u s i n g - p r e t r a i n e d - n e t w o r k . h t m l ( A c c e s s e d   2 5   2020.   [3 5 ]   L .   S a n to s.  " A rti f icia In e ll ig e n c e . "   G it Bo o k .   [ On li n e ] A v a il a b le:   h tt p s:/ /l e o n a r d o a ra u j o sa n to s . g it b o o k . io /artif icia l - in telig e n c e /ma c h in e _ lea rn in g /d e e p _ lea rn i n g /g o o g len e t .   ( A c c e ss e d   2 0 2 0 ).   [3 6 ]   A .   T h a r w a t,   " Clas si f ic a ti o n   a ss e ss m e n m e th o d s,"   Ap p li e d   Co mp u ti n g   a n d   I n fo rm a t ics ,   2 0 2 0 .   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. a c i. 2 0 1 8 . 0 8 . 0 0 3 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  22 ,   No .   2 Ma y   2 0 2 1   :   1 0 7 8   -   1 0 8 6   1086   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        M u a y e d   S   AL - H u se i n y   re c e iv e d   h is  B S c   a n d   M S c   d e g re e s   in   C o m p u ter  a n d   S o f tw a re   En g in e e rin g   f o r m   AL - M u sta n siriy a   Un iv e rsit y ,   Ira q ,   in   2 0 0 2   a n d   2 0 0 5   re sp e c ti v e l y .   He   re c e iv e d   P h in   El e c tro n ics   a n d   Co m p u ter  S c ien c e   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o S o u t h a m p to n ,   UK ,   in   2 0 1 2 . He   re c e iv e d   s e v e ra re s e a rc h   g r a n ts  a w e ll   a stu d y   sc h o lars h ip .   He   is  a n   a lu m n u o f   th e   F u lb rig h V isit i n g   S c h o lars   p r o g ra m   in   th e   Un iv e rsit y   o f   Ce n tral  O k lah o m a ,   USA ,   in   2 0 1 4 .   Dr.  A L - Hu se in y   is  c u rre n tl y   a   f a c u lt y   m e m b e a n d   De a n   o f   Co ll e g e   o f   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y   in   W a sit  Un iv e rsit y ,   Ira q .   His  re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   c o m p u ter  v isio n ,   m a c h in e   lea rn in g ,   b i o m e d ica e n g in e e rin g ,   Io T ,   a n d   c ry p to g ra p h y .   He   p u b li sh e d   se v e ra re s e a rc h   p a p e rs  in   th e se   f ield a n d   a u th o re d   a   b o o k   i n   c ry p to g ra p h y .   His  c u rre n f o c u s   is  o n   m e d ica in f o rm a ti c a n d   d e v e lo p in g   w e a ra b les   f o m e d ica l   d iag n o sis  b y   u sin g   m a c h in e   lea rn in g .         Ahm e d   S   S a jit   is  a   f a c u lt y   m e m b e a W a sit  u n iv e rsity ,   Ira q h e   r e c e iv e d   h is  B S c   in   Co n tr o a n d   Co m p u ter  En g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   Ira q ,   in   2 0 1 0 .   He   f in ish e d   h is  M S c   in   Co m p u ter  En g in e e rin g   a Ca l if o r n ia  S tate   Un iv e rsity   in   F u l lerto n ,   USA ,   in   2 0 1 7 .   He   w a g ra n ted   a   n a ti o n a ll y   p re stig io u sc h o lars h ip   f ro m   th e   Ir a q p rim e   m in ister’s   o ff ic e   in   2 0 1 0 .   A h m e d   is   c u rre n tl y   p u rs u in g   h is  P h in   p h o r o n ics   a n d   L a se a p p li c a ti o n s.   His  re se a rc h   in tere sts   in c lu d e :   Co m p u ter  A rc h it e c tu re ,   Ho lo g r a m s,  Ne u ra Ne tw o rk s,  A I,   A l g o rit h m s,  a n d   P h a se   Ch a n g e   M a teria M e m o r y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.