I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia l  I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   14 , N o.   2 ,  A pr il   20 25 , pp.  1410 ~ 1419   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 14 .i 2 .pp 1410 - 1419           1410     Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   S q u e e z e - e x c i t at i on   h al f   U - N e t  an d   sy n t h e t i c  m i n or i t y  ove r sam p l i n g t e c h n i q u e   ove r sam p l i n g  f or   p ap i l l e d e m a  i m age   c l ass i f i c at i on       Wi h ar t o ,   A n gga E xc a P r ad ip t a S yai f u d d in   D e pa r t m e nt   of  I nf or m a t i c s , F a c ul t y of  I n f or m a t i on  T e c hnol ogy a nd D a t a  S c i e nc e , U ni ve r s i t a s  S e be l a s  M a r e t , S ur a ka r t a , I ndone s i a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e d   M a r   18 ,  2024   R e vi s e d  O c t   30 ,  2024   A c c e pt e d  N ov   14 ,  2024       The  emergence  of  various  convolut ional  neural  networks  (CNN)  architectu res  indicates   progress  in   the  computer  vision   field.  However ,  most  of  the  architectures  have  large  parameters,   which  tends  to  increa se  the   computat ional  cost  of  the  training   process.  Additi onaly,  imbalance d  data   sources  are  often  encountered ,  causing  the  model  to  overfit.  The  aim  of  this  study  is  to  evaluate  a  new  method  to   classify  retinal  fundus  image s  from  imbalance d  data  into  the  corresp onding  classes  by  using  fewer  paramete rs  than  t he  previous  method.   To  achieve   this,  squeeze - excitati on   h alf  U - Net  ( SEHUNE T )   architectu re,  a  modifi cation   of  h alf  U - N et  with  squeeze - excite  process  to  provide  attention  mechanism  on  each  feature  maps  channel   of  the   model,  in  combination  with   synthetic  minority   oversampling  tec hnique  ( SMOTE )   is  proposed.  The  test   accuracy  of  SEHUNET   is  98.52%  wit h  area   under  the  curve  of  receiver  operation  ch aracteristic  (AUROC)  of  0.99 9.  This  result  outperforms  the  previous  study  that  used  CNN  with   Ba yesian  optimization ,  achieving  accuracy  of  95.89%   and  AUROC  of  0.992.  SEHUNE T  is  also  able  to  compet e  with  the  transf er  learn ing  methods   used  in  previous  research  such   as  InceptionV3  with   96.35%  accuracy,   visual   geometry  group  ( VGG )   with  96.8%,  and  ResNet  with  98.63%.   This   performance  can  be  achieved  by  SE HUNET   with  only  0.268  million  parameters  compared  to  the  architecture  parameters  used  in   pr evious  research ranging fro m 11 mi llion t o 33 mil lion.   K e y w o r d s :   C om put a ti ona l  e f f ic ie nc y   P a pi ll e de m a   R e ti na l   S que e z e - e xc it a ti on  h a lf  U - N e t   S M O T E   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   W ih a r to   D e pa r tm e nt   of   I nf or m a ti c s , F a c ul ty  of  I nf o r m a ti on T e c hnol ogy  &   D a ta  S c ie nc e ,  U ni ve r s it a s  S e be la s  M a r e t   St .  I r  S ut a m i  N o.   36, Ke nt in ga n, J e br e s , S ur a ka r ta , C e nt r a l  J a va , I ndone s ia   E m a il :  w ih a r to @ s ta f f .uns .a c .i d       1.   I N T R O D U C T I O N   P a pi ll e de m a   is   a   s e r io us   e ye   c ondi ti on  c ha r a c te r iz e d  by  in c r e a s e d  in tr a c r a ni a l  pr e s s ur e   th a t  c a n   c a us e   pe r m a ne nt   da m a g e   to   th e   opt ic   ne r ve   if   not   de te c te d  a nd  tr e a te d  pr om pt ly   [ 1] .   T he   de te c ti on  of   pa pi ll e de m a   r e qui r e s   a   vi s ua l  a na ly s is   of   th e   f undus   im a ge s   ta ke n  f r om   th e   pa ti e nt ’ s   e ye .   T he   de te r m in in g   a tt r ib ut e s   f or   th e   a na ly s is   a r e   m a in ly   c ons i s te d  of   th e   c la r it y  of   th e   opt ic a l  di s c   a nd  th e   bl ood  ve s s e l s   a r ound  th e   c e nt e r   of   th e   e ye .   H ow e ve r ,  th is   de te c ti on  pr ove s   to   be   r a th e r   di f f ic ul t   be c a us e   s im il a r   s ym pt om s   c a n  be   s e e n i n   ot he r  c ondi ti ons , s u c h a s  p s e udopa pi ll e de m a   w hi c h r e a l ly  m im ic s  t he  r e a l  di s or de r   [ 2] .   T he   f unda m e nt a l  di f f e r e nc e   be tw e e n  pa pi ll e de m a   a nd  p s e ud opa pi ll e de m a   li e s   in   th e   c a us e s   a nd  e f f e c ts   of   bot h.  P a pi ll e de m a   is   c a us e d  by  th e   pr e s e nc e   of   pr e s s ur e   f r om   w it hi n  th e   e ye   th a t  c a u s e s   th e   b a c k  of   th e   e ye   to   be   pr e s s e d  in to   th e   br a in ,  c a us in g   th e   p a ti e nt   to   p os s ib ly   e xp e r ie nc e   bl ur r e d  a nd  double   vi s io n   a c c om pa ni e d  by   he a d a c he s   or   na u s e a .   O n  th e   ot he r   ha nd,   in   p s e udopa pi ll e de m a ,  th e r e   is   no  pr e s s ur e   a s   in   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Sque e z e - e x c it at io n  h al f  U - N e t  and s y nt he ti c  m in or it y  o v e r s am p li ng t e c hni que  ov e r s am pl in g  …  ( W ih ar to )   1411   c a s e   of   p a pi ll e de m a ,  but   vi s ua ll y,  th e   f undu s   im a ge   pr ovi de d   h a s   s om e   s im il a r it ie s .  I n  th e   f undus   im a ge   of   a   pa pi ll e de m a   pa ti e nt ,  th e   opt ic   di s c   unde r goe s   e le va ti on   a nd  s w e ll in g,  c a us in g  th e   e dge   of   th e   di s c   to   be c om e   bl ur r e d  a c c om pa ni e d  by  di la ti on  of   th e   bl ood  ve s s e ls   a r ound  th e   di s c ,  w hi c h  is   c ha r a c te r iz e d  by  a n  e f f e c t  s uc h  a s   be in g  pr e s s e d  or   pa le r   th a n  ot he r   bl ood  ve s s e ls .  O n  th e   ot he r   ha nd,  ps e udopa pi ll e de m a   ha s   c ha r a c te r is ti c s   th a t  r e s e m bl e   th e   bl ur r in g  of   th e   di s c   e dge ,  but   te nds   to   be   w it hout   a c c om pa ni e d  di la ti on  of   bl ood  ve s s e l s .  T hi s   c a n  oc c ur   due   to   th e   f a c to r   of   th e   a ppe a r a n c e   of   dr us e n,  dot s   th a t  a pp e a r   a r ound  th e   di s c   due  t o a na to m ic a l  di f f e r e nt ia ti on or  a gi ng  [ 3] .   A s   a n   e f f or t  to   he lp   doc to r s   di a gnos e   pa pi ll e de m a   by  ob s e r v in g  th e   f undus   im a g e s   f a s te r   s o   th a t  a c ti on  f or   th e   pa ti e nt s   c a n  be   done   im m e di a te ly ,  m a ny  a r ti f ic ia l  in te ll ig e nc e   r e s e a r c he s   ha ve   b e e n  done     to   de ve lo p  m e th ods   a nd  to ol s   th a t  c a n  s uppor t  doc to r s   in   c la s s if yi ng  pa pi ll e de m a .  F or   e xa m pl e ,    r e s e a r c h  in   [ 4] ,  [ 5]   w he r e   bot h  of   th e m   us e   m a nua l  f e a tu r e  e xt r a c ti on  th a t  is   th e n  pr oc e s s e d   by  s uppor t  ve c to r   m a c hi ne   ( S V M )   [ 6] .  T he   la te s t  r e s e a r c h  w it h  th e   s a m e   pur pos e   a ls o  done   A hn  e t  al . [ 7]   th a t  us e s   c onvolut io na l  ne ur a l  ne twor ks   ( C N N )   w it h  B a ye s ia n  opt im iz a ti on   ut il iz in g  lo c a l  a ve r a ge   c ol or   s ubt r a c ti on  f or  t he  pr e pr oc e s s in g s te p .   I n  a ddi ti on   to   th e   s ta nda r d  C N N   a r c hi te c tu r e   [ 8] ,  th e   de r iv a t iv e   a r c hi te c tu r e   of   C N N ,  e s pe c ia ll y    U - N e t  [ 9] ,  is   a ls o  u s e d  to   c la s s if y  pa pi ll e de m a   im a g e s .  F or   in s ta nc e ,  a   s tu dy  c onduc t e d  by  M il e a   e t   al .  [ 10]   e m pl oye d t he  one  ve r s us  r e s t  ( O V R )  t e c hni que  on t he  U - N e t  a nd D e ns e N e t  a r c hi te c tu r e . T he r e  i s  a l s o a  s tu dy  c onduc te d by S a ba   e t  al .   [ 11 ]   th a t  us e s  a  c om bi na ti on o f  U - N e t  a nd D e ns e N e t  a c c om p a ni e d by a  G a bor  f il te r .   F ur th e r m or e ,  th e r e   a r e   r e s e a r c h  c onduc te d  in   [ 12] ,  [ 13]   w ho  us e d  th e   s a m e   da ta s e t  f or   pa pi ll e de m a   c la s s if ic a ti on,  w he r e   th e   da ta   us e d   c a m e   f r om   by  K im ’ s   E ye   H os pi ta l   [ 7] .  K okul u  a nd   G öke r   [ 12]   us e s   M obi le N e tV2  w it h  hi s to gr a m   e qua li z a ti on   a nd  3D   box  f il te r i ng   te c hni que s   to   pr e pr oc e s s   th e   in put   im a ge s .  M e a nw hi le ,  A l - A z z a w i  e t  al .   [ 13]   us e s   R e s N e t - 50  in   c om bi na ti on  w it h  s e gm e nt a ti on  opt im iz a ti on  to   p r e pa r e   th e  i nput s .   T h e   us e   of  t he   U - N e t  a r c h it e c tu r e  i s   not  l im it e d  to   pa pi ll e d e m a   c l a s s if i c a ti o n a lo ne . A be da ll a   e t  a l.   [ 14]   us e s  t he  E ns 4B - U N e t  a r c hi te c tu r e  t ha t  c om bi ne s  f our  t r a ns f e r  l e a r ni ng mode ls  a s  pa r t  of  t he  e nc ode r  f r om  t he   U - N e t  a r c hi te c tu r e   to   pe r f or m   th or a x  im a ge   s e gm e nt a ti on.  T hi s   s how s   th e   pot e nt ia l  of f e r e d  by  U - N e t  in   th e   bi om e di c a l  f ie ld .  H ow e ve r ,  th e   m a in   c ha ll e nge   of   us in g  C N N   de r iv a ti ve   a r c hi te c tu r e s   s uc h  a s   U - N e t  a nd   tr a ns f e r   le a r ni ng  m ode ls   i s   th e   n e e d  f or   la r ge   c om put a ti ona l   c o s ts   due   to   th e   la r ge   num be r   of   pa r a m e te r s .   T he   s ta nda r d  U - N e t  ha s   m or e   th a n  30  m il li on  pa r a m e te r s   [ 15 ] ,  w hi l e   tr a ns f e r   le a r ni ng  m ode ls   s uc h  a s   V G G   [ 16] ,  R e s N e t  [ 17] ,  a nd  I nc e pt io nV 3  [ 18]   ha ve   m or e   th a n  24  m il li on   pa r a m e te r s   [ 7] .  T he   hi gh  num be r s   s ig na l  th e   ne e d f or  pa r a m e te r  e f f ic ie nc y s o t ha t  c om put a ti ona l  c os ts  a nd  m ode l  s iz e  c a n be  m in im iz e d. I n a ddi ti on t o t he   num be r   of   pa r a m e te r s ,  a not he r   is s ue   th a t  a r is e s   i s   th e   pr oba bi li ty   of   im ba la nc e d  da ta ,  w hi c h  m a ke s   th e   tr a in in g  pr oc e s s   di f f ic ul t.   D a ta   w it h   unba la nc e d   c la s s e s   c a n  e a s il y  c a u s e   th e   m ode l   to   ove r f it   f or   ju s t   one   c la s s ,   he nc e   m a ki ng  it   us e le s s   f or   de te c ti ng  ot h e r   c la s s e s .   T hi s   c a n  be   a ddr e s s e d  by  s ynt he ti c   m in or it y  ove r s a m pl in g t e c hni que   ( S M O T E )   [ 19] ,  w hi c h of f e r s  a  w a y t o   s ynt he s iz e  da ta  f r om  i m ba la nc e d c om pos it io n.  T he  us e  of  S M O T E  m a ke s  t h e  da ta  ba la n c e d, t hus  pr ovi di ng be tt e r  de te c ti on r e s ul ts .   T he   us e   of   U - N e t  a r c hi te c tu r e   is   w id e ly   u s e d  f or   m e di c a l   im a ge   s e gm e nt a ti on  but   ha s   hi gh  a r c hi te c tu r a l  c om pl e xi ty .  I n  r e s e a r c h  c onduc t e d  by  L u  e t   al .   [ 1 5]   pr opos e d  th e   u s e   of   ha lf   U - N e t  f or   m e di c a l  im a ge   s e gm e nt a ti on  w hi c h  is   a   de ve lo pm e nt   of   U - N e t,   na m e ly   by  us in g  ghos t  m odul e   a s   a   s ub s ti tu te   f or   c onvolut io na l  bl oc ks   in   U - N e t.  T e s t  r e s ul ts   c onduc t e d  us in g  m a m m ogr a phy,  lu ng  nodule ,  a nd  le f t  ve nt r ic ul a r   m a gne ti c   r e s ona nc e   im a gi ng  ( M R I )   da ta s e ts   s how   th a t,   w h e n  u s in g  th e   s ta nd a r d  H a lf   U - N e t   a r c hi te c tu r e   ha s   0.21  m il li on  pa r a m e te r s ,  w hi le   th e   s ta nda r d  U - N e t  ha s   31.04   m il li on  pa r a m e te r s .  T he s e   r e s ul ts   s how   th a t     h a lf   U - N e t  is   a bl e   to   r e duc e   th e   num be r   of   pa r a m e te r s   w hi le   m a in ta in in g  it s   pe r f or m a nc e   c om pa r e d  to   th e   s ta nda r d  U - N e t.   C N N   a r e   bui lt   on  c onvolut io na l   ope r a ti ons ,  w h ic h  e xt r a c t  in f or m a ti ve   f e a tu r e s   by  c om bi ni ng   s pa ti a l  a nd  c ha nn e l  in f or m a ti on  to ge th e r   in   a   lo c a l  r e c e pt iv e   f ie ld .  T o  im pr ove   th e   r e pr e s e nt a ti ona l  pow e r   of   th e   ne twor k,  s e ve r a l  r e c e nt   a ppr oa c h e s   h a ve  s how n  th e   be ne f it s   of   im pr ove d  s pa ti a l   e nc odi ng.   I n  th e   r e s e a r c h   c onduc te d  by  H u  e t  al .   [ 20]   pr opos e d  a   ne w   a r c hi te c tu r a l  uni t,   na m e ly   s que e z e - a nd - e x c it a ti on  ( S E ) ,  w hi c h   a da pt iv e ly   r e c a li br a te s   c h a nne l  f e a tu r e   r e s pon s e s   e xpl ic it ly   m ode li ng  th e   in te r de pe nde nc ie s   b e twe e n   c ha nne ls . T he   pe r f or m a nc e   of   S E   ha s   be e n  d e m ons tr a te d  in   a   c om pe ti ti on  by  A be da ll a   e t  al .   [ 14] ,  w he r e   4  of   th e   to p  5  r a nki ng s   u s e d  S E   bl oc k s   c om bi ne d   in to   th e   R e s N e X t   [ 21]   m ode l  to   im pr ove   e nc ode r   p e r f or m a nc e   on s ta nda r d U - N e t.  S E  ha s  a ls o be e n s how n t o pr ovi de  i m pr ove m e nt s  t o U - N e t  on U S E - N e t  [ 22] .   R e f e r r in g  to   a   num be r   of   s tu di e s   th a t  h a ve   b e e n  c onduc te d,   th is   s tu dy  pr opos e s   a   pa pi ll e de m a   c la s s if ic a ti on  m ode l  us in g  a   c om bi na ti on  of   S que e z e - E xc it a ti on  a nd  H a lf   U - N e t,   he r e in a f te r   r e f e r r e d  to   a s   s que e z e - e x c it a ti on  ha lf   U - N e t  ( S E H U N E T ) .  T he   c om bi na ti on  of   S E   a im s   to   pr ovi de   w e ig ht   c a li br a ti on  f or   e a c h  gho s t  m odul e   c ont a in e d  in   th e   ha lf   U - N e t,   s o  th a t   it s   o ut put   ha s   a n   a tt e nt io n  m e c ha ni s m   f or   c e r ta in   f e a tu r e   m a p  c ha nne ls .  T o  ove r c om e   da ta   im ba la nc e ,  th e   S M O T E   m e th od  is   a ppl ie d.  T he   s ys te m   m ode l  is   bui lt   us in g  a   da ta s e t  f r om   th e   K im   E ye   H os pi ta l.  M ode l  pe r f or m a nc e   is   m e a s ur e d  u s in g  a c c ur a c y  pa r a m e te r s ,   a r e a  unde r  t he  c ur ve  of  r e c e iv e r  ope r a ti on c ha r a c te r is ti c   ( A U R O C ) , a nd t he  numbe r  of  m ode l  pa r a m e te r s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .  14 , N o.  2 ,  A pr il   20 25 :   1410 - 1419   1412   2.   M E T H O D   F ig ur e   1  s how s   th e   f lo w   s um m a r y  of   th e   m e th od  us e d  in   th i s   s tu dy .  T he   a f or e m e nt io ne d  f lo w   is   c ons is te d   of   da ta s e t  c ol le c ti on,   da ta s e t  pr e pr oc e s s in g,  m ode l   bui ld in g,  m ode l  tr a in in g,  a nd  p e r f or m a nc e   e va lu a ti on.  T he s e   s te ps   a r e   done   s e que nt ia ll y,  m e a ni ng  th a t  th e   f lo w   is   not   a bl e   to   be   p r oc e s s e d  f ur th e r   if   th e   pr e vi ous  s te p i s  not  done .           F ig ur e  1. M e th od  f lo w c ha r t       2 .1.    C ol le c t in g d at as e t   T he   da ta s e t  u s e d  in   th is   s tu dy  is   f undus   r e ti na l   da ta s e t  f r om   K im ’ s   E ye   H os pi ta l  us e d  in   [ 7]   w hi c h   c a n  be   a c c e s s e d  on  K a ggl e .  T he   a va il a bl e  c la s s e s  a r e   nor m a l  w it h  779  im a ge s ,  p a pi ll e de m a   w it h  295  im a g e s ,   a nd  p s e udopa pi ll e de m a   w it h  295  im a ge s .   T he   da ta s e t  w a s   c o ll e c te d  f r om   pa ti e nt s   w ho  unde r w e nt   f undus   phot ogr a phy a s  pa r t  of  t he ir  e ye  e xa m in a ti on.       2 . 2 .    P r e p r oc e s s in g d at as e t   T hi s   s tu dy  a dopt s   S M O T E   a s   a   c r uc ia l  te c hni qu e   to   ta c k le   th e   im ba la nc e d  c la s s   c ha ll e ng e .    I t  ope r a te s   by  f la tt e ni ng  th e   in put   im a ge s   in to   a   one - di m e ns io na l  num e r ic a l  da ta ,  a nd  th e n  s ynt he s iz in g   a r ti f ic ia l  in s ta nc e s   f or   th e   m in or it y  c la s s   by  in te r pol a ti ng  b e tw e e n  it s   c lo s e s t  n e ig hbor s   in   th e   f e a tu r e   s pa c e   [ 19] .  T hus ,  u s in g  th e   S M O T E   te c hni que   is   a bl e   to   e qua li z e   th e   c la s s   di s tr ib ut io n  a nd  e nr ic h   th e   in f or m a ti on  f or  t he  m ode l  to  l e a r n f r om .   T he   pr e pr oc e s s in g  s te p   is   il lu s tr a te d  in   F ig ur e   2  w he r e   20%   of  t he   da ta   w il l  be   ta ke n  f r om   th e   in it ia l  da ta   to   be   th e   te s t in g  s e t .  T he   r e s t  th e n  w il l  go  th r ough  th e   S M O T E   ove r s a m pl in g   pr oc e s s   f o r   s ynt he s iz in g,   c r e a ti ng  ne w   s im il a r   in s ta nc e s   on  e ve r y  c la s s   ba s e d  on  th e   in put   im a ge s ,  he nc e   f or m in g  a   ba la nc e d  c om pos it io n  be twe e n  e a c h  c l a s s .  W he n  th e   s ynt he s i z in g  pr oc e s s   is   done ,  th e   s ynt he ti c   d a ta w il l  e nt e r   th e   hor iz ont a l  f li p  a ugm e nt a ti on  s ta ge   w hi c h  w il l  f li p  th e   im a ge   hor iz ont a ll y  a nd  a dd  it   to   th e   tr a in in g  pr oc e s s e v e r yt im e   th e   da t a   ge ne r a to r   i s   c a ll e d.  T he   r e s ul t  of   t he   la s t   pr oc e s s   w il l  b e   di vi de d  in to   20%   a s   va li da ti on da ta  a nd 80%  a s  t he   tr a in   da ta  f or  t he  S E H U N E T  m ode l.             F ig ur e  2. D a ta s e t  pr e pr oc e s s in g  ( N :  nor m a l , P E :  pa pi ll e de m a , P P E :  ps e udopa pi ll e de m a )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Sque e z e - e x c it at io n  h al f  U - N e t  and s y nt he ti c  m in or it y  o v e r s am p li ng t e c hni que  ov e r s am pl in g  …  ( W ih ar to )   1413   2 . 3 .    B u il d in g m od e l   T he   s tr uc tu r e   of   S E H U N E T   a r c hi te c tu r e   pr opos e d  in   th is   s tu dy  is   il lu s tr a te d  in   F ig u r e   3.  T he   S E H U N E T   a r c hi te c tu r a l  de s ig n  is   c ons is te d   of   ghos t  m odul e   a nd  S E   bl oc k  c om bi na ti on  w hi c h  f or m s   th e   ghos t - S E   m odul e ,  s ta c ke d  to   m im ic   th e   s tr uc tu r e   f r om   ha lf   U - N e t  a r c hi te c tu r e .  T he   gho s t  m odul e   [ 23]   f unc ti ons   a s   ge ne r a to r   to   ge ne r a te   m or e   f e a tu r e   m a ps   f r om   th e   in put   w it h   li ght e r   ope r a ti ons   th a n   th e   r e gul a r   c onvolut io na l  bl oc k.  T hi s   m a k e s   th e   gho s t  m odul e   pr oduc e s   t he   s a m e   num be r   of   out put s   c om p a r e d  to   th e   r e gul a r   c onvolut io na l  bl oc k  w i th   m uc h  le s s   c om put a ti ona l  c os t  a nd  he nc e   w il l  c ont r ib u te   to   r e duc e   th e   f in a l   m ode l  s iz e .   H a lf  U - N e t  f r o m  L u   e t  al .   [ 15]  us e s  t he   ghos t  m odul e   to  r e duc e  c om put a ti ona l  c om pl e xi ty  a nd a voi d   a ddi ng  m or e   pa r a m e te r s   f r om   th e   s ta nda r d  U - N e t.   I n  a ddi ti on,  ha lf   U - N e t  a r c hi te c tu r e   s ta nda r di z e s   th e   num be r  of  a ll  c ha nne ls  t o be  c om bi ne d i n t he  de c ode r  pa r t  of   th e  a r c hi te c tu r e  by pe r f or m in g f ul l - s c a le  f e a tu r e   f us io n.  T hi s   w il l  f ur th e r   r e duc e   th e   m ode l  s iz e   a nd  th e   to ta l   c om put a ti ona l  c os t  of   it s   tr a in in g  w hi le   s ti ll   m a in ta in in g t he  pe r f or m a nc e .           F ig ur e  3. S E H U N E T   m ode l  a r c hi te c tu r e       T he   de ve lo pm e nt   c a r r ie d  out   in   th is   s tu dy  in vol ve s   th e   in s e r t io n  of   a n  S E   bl oc k  a f te r   e a c h  ghos t   m odul e   in   ha lf   U - N e t  a s   gho s t - S E   m odul e .  T he   m a in   pur po s e   of   th e   S E   bl oc k  a ddi ti on  i s   to   pr ovi de   a n  a tt e nt io n  m e c ha ni s m   a nd  th e   a bi li ty   to   r e c a li br a te   e a c h  f e a t ur e   m a ps   by  c a lc ul a ti ng  th e ir   c or r e s ponding   w e ig ht s   [ 20] .  T hi s   e n a bl e s   th e   S E   bl oc k   to   e nha n c e   th e   r e pr e s e nt a ti ona l  pow e r   of   th e   f e a tu r e   m a ps   by  le a r ni ng  th e   in te r de pe nde nc ie s   be twe e n  th e m .  T he   c om bi na ti on  of   ghos t   m odul e   a nd  S E   bl oc k   a ll ow s   S E H U N E T   to   ge ne r a te   f e a tu r e   m a ps  e f f ic ie nt ly   w hi le   ha vi ng  t he   a bi li ty   to   pr ovi de   a tt e nt io n  f oc us   on  e a c h  of   th e s e   f e a tu r e   m a ps   s o   th a t  th e   m ode li s   a bl e   to   a c hi e ve   be tt e r   pe r f or m a nc e   th a n  th e   r e gul a r   ha lf   U - N e t.   T he   ghos t - S E   m odul e   s tr uc tu r e  c a n be  s e e n i n F ig ur e  4.     2 . 4 .    T r ai n in g m od e l   I n  th is   s tu dy ,  a   s e t  of   tr a in in g   e xpe r im e nt s   w a s   c onduc te d to   de te r m in e   w hi c h  one   is   be tt e r   be twe e n   ha lf   U - N e t  a nd  S E H U N E T   us in g  th e   or ig in a l  da ta ,  th e n  th e   be s t  m ode l  f r om   th e   pr e vi ous   tr ia l  w il l  be   tr a in e d   us in g t he  S M O T E  s ynt he s iz e d da ta .  T he  t r a in in g  pr oc e s s   w a s  r un on G oogl e  C ol a bor a to r y  w it h t he  c ode  f ul l y   w r it te n  in   P yt hon  pr ogr a m m in g  la ngua ge   ut il iz in g  T e ns or f lo w   f r a m e w or k .  I t  r a n  w it h G P U   r unt im e   ty pe   s o  th a t  th e   tr a in in g  t im e   c a n  be   m in im iz e d .  T he   tr a in in g  us e d  th e   A da m   opt im iz e r   [ 24]   w it h  th e   s ta r ti ng le a r ni n g   r a te   va lu e   of   10 - 3 .  T he   b a tc h  s i z e   u s e d  f or   tr a in in g  w a s   32   w it h  a   pr e s e t  of   300  e poc hs .   T h e   tr a in in g  s y s te m   w il l  r e duc e   th e   le a r ni ng  r a te   to   1/ 10   of   th e   pr e vi ou s   va lu e   if   th e   va li da ti on  a c c ur a c y  doe s   not   in c r e a s e   f or   20   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .  14 , N o.  2 ,  A pr il   20 25 :   1410 - 1419   1414   e poc hs   w it h  th e   m in im um   le a r ni ng  r a te   va lu e   be in g 10 - 6 .  I n  a ddi ti on,  th e   tr a in in g  w il l  be   s to ppe d  a nd  th e   m ode l  w il l  r e s to r e  t he  be s t  w e ig ht s  i f  t he r e  i s  no i nc r e a s e  i n va li da ti on a c c ur a c y f or  50 e poc hs .             F ig ur e  4. G hos t - S E   m odul e  s tr uc tu r e       2 . 5 .    P e r f or m an c e  e val u at io n   T he   pe r f or m a nc e   of   th e   tr a in in g  e xpe r im e nt s   w il l  be   e va lu a te d  us in g  te s t in g   s e t  w hi c h  c ons i s ts   of   20%   f r om   th e   or ig in a l  da ta .  T he   m a in   de te r m in in g  m e tr ic   us e d   is   a c c ur a c y   a nd  f ol lo w e d  by  bot h  c a te gor ic a l  c r os s   e nt r opy  ( C C E )   lo s s   a nd   A U R O C   [ 25]   a s   th e   s e c onda r y  m e tr ic s .   T he   m a in   f a c to r   of   us in g  a c c ur a c y  a s   th e   pr im a r y  m e tr ic   in vol ve s   th e   pr e vi ous   s tu di e s   s ho w n  in   [ 7] ,  [ 12] ,  [ 13]   th a t  c ol le c ti ve ly   us e   a c c ur a c y  a s   th e   m a in  de te r m in is ti c  f a c to r .       3.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T he   e xpe r im e nt s   c onduc te d  in   th i s   r e s e a r c h  w il l  ha ve   th r e e   m a in   s te ps .  F ir s t,   th e   e xpe r im e nt   of   tr a in in g  H a lf   U - N e t  w it hout   S M O T E .  S e c ond,  th e   e xpe r im e nt   of   t r a in in g  S E H U N E T   w hi c h  a ls o  w it hout   S M O T E .  L a s tl y,  th e   e xpe r im e nt   f or   th e   be s t  a r c hi te c tu r e   de f in e d  by  c om pa r is on  of   th e   pr e vi ous   e xp e r im e nt s ,  tr a in e d us in g S M O T E .     3.1.    E xp e r im e n t s   T he   f ir s t  e xpe r im e nt   c onduc te d  w a s   th e   tr a in in g  of   H a lf   U - N e t  us in g  th e   or ig in a l  da ta s e t ,  in   th e   ot he r   w or d  w it hout   S M O T E   ove r s a m pl in g.  T he   r e s ul ts   of   th e   te s ts   c onduc t e d  c a n  be   s ho w n  in   T a bl e   1.     I t  pe r f or m e d  w e ll   w it h  th e   te s t  a c c ur a c y   s c or e   r e a c hi ng  93.7 2% .  T hi s   e xpe r im e nt   la s te d  f or   130  e poc h s ,  m e a ni ng t ha t  it  r e a c he d i ts  pe a k on  e poc h 80 .  T h e  c or r e s pondin g t e s t  lo s s  gr a ph  is   s how n i n F ig ur e  5 .       T a bl e  1. H a lf  U - N e t  pe r f or m a nc e   w it hout  S M O T E   M e t r i c s   S c or e   (%)   V a l i da t i on  a c c ur a c y   96.78   V a l i da t i on  l os s   T e s t   a c c ur a c y   T e s t   l os s   A U R O C   0.15   93.72   0.16   0.994       T he   s e c ond  e xpe r im e nt   c onduc te d   w a s   th e   tr a in in g  of   S E H U N E T   us in g  or ig in a l  da ta s e t  w it hout   S M O T E   ove r s a m pl in g.  T he   r e s ul t  f r om   th is   e xp e r im e nt   w il l  be   c om pa r e d  to   th e   r e s ul t  f r om   th e   f ir s t   e xpe r im e nt  t o de te r m in e  w hi c h one  pe r f o r m s  t he  be s t  on t he  s a m e  s c e na r io .   T he  r e s ul ts  of  t he  t e s ts  c onduc t e d  c a n  be   s how n  in   T a bl e   2.  I t  pe r f or m e d  w e ll   w it h  th e   te s t  a c c ur a c y  s c or e   r e a c hi ng  95.94% .  T hi s   e xpe r im e nt   la s te d  f or   159  e poc h s ,  m e a ni ng   th a t  it   r e a c h e d  it s   p e a k  on  e p oc h  109.  T h e   c or r e s ponding  te s t  lo s s   gr a ph  i s   s how n i n F ig ur e  6.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Sque e z e - e x c it at io n  h al f  U - N e t  and s y nt he ti c  m in or it y  o v e r s am p li ng t e c hni que  ov e r s am pl in g  …  ( W ih ar to )   1415       F ig ur e  5. H a lf  U - N e t  lo s s  gr a ph w it hout   S M O T E       T a bl e  2. S E H U N E T   pe r f or m a nc e   w it hout  S M O T E   M e t r i c s   S c or e   (%)   V a l i da t i on  a c c ur a c y   97.24   V a l i da t i on  l os s   T e s t   a c c ur a c y   T e s t   l os s   A U R O C   0.17   95.94   0.17   0.993           F ig ur e  6. S E H U N E T   lo s s  gr a ph  w it hout  S M O T E       F r om   th e   r e s ul ts   of   two  e xpe r im e nt s   a bove ,  S E H U N E T   m od e l  pe r f or m e d  be tt e r   th a n  th e   or ig in a l   h a lf   U - N e t  m ode l  in   th e   m a in   de te r m in in g  m e tr ic   c ol le c ti ve ly   u s e d  in   th e   pr e vi ous  s tu di e s ,  a c c ur a c y,  f or   bot h   va li da ti on  a nd  te s t  da ta .   C on s e que nt ly ,  it   c om e   to   th e  c onc lu s io n  th a t  S E H U N E T   ha s   b e tt e r   pe r f or m a nc e   th a n   th e   s ta nda r d  h a lf   U - N e t  a nd  w il l  go   th r ough  th e   ne xt   e xpe r i m e nt   us in g  th e   S M O T E   s ynt he s iz e d  da ta s e t.     T he   S M O T E   w il l  c r e a te   a   s ynt he ti c   im a ge   f r om   th e   or ig in a l  im a ge ,  in   or de r   to   ba la nc e   th e   da ta .  T he   s a m pl e   of   th e   S M O T E   r e s ul ts   on  a   r e ti na l  im a ge   c a n  be   s how n  in   F ig ur e   7.  I f   th e   or ig in a l   im a ge   is   a s   s how n  in     F ig ur e   7( a ) ,  th e n  th e   s ynt he s iz e d  im a g e   is   s how n  in   F ig ur e   7( b) .  T he   r e s ul ts   of   th e   S E H U N E T   e xpe r im e nt   w it h S M O T E  a r e  s how n i n T a bl e  3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .  14 , N o.  2 ,  A pr il   20 25 :   1410 - 1419   1416       ( a )   ( b)     F ig ur e  7. T he  s a m pl e  of  S M O T E  r e s ul t  im a ge :  ( a )   o r ig in a l  pa pi ll e de m a   a nd   ( b)   s ynt he ti c   pa pi ll e de m a       T a bl e  3. S E H U N E T   pe r f or m a nc e   w it h S M O T E   M e t r i c s   S c or e   (%)   V a l i da t i on  a c c ur a c y   99.19   V a l i da t i on  l os s   T e s t   a c c ur a c y   T e s t   l os s   A U R O C   0.04   98.52   0.07   0.997       T hi s   e xpe r im e nt   la s te d  f or   1 17   e poc hs ,  m e a ni ng  th a t  it   r e a c he d  it s   pe a k  on  e poc h  67.     T he   c or r e s ponding  te s t  lo s s   gr a ph   is   s how n  in   F ig ur e   8.   S E H U N E T   w it h  S M O T E   ga ve   th e   be s t  r e s ul t   c om pa r e d t o t he  f ir s t  two e xpe r im e nt s , r e a c hi ng t he  t e s t  a c c ur a c y s c or e  of  98.52% .           F ig ur e  8.  S E H U N E T   lo s s  gr a ph  w it h S M O T E       3.2.    C om p ar is on  w it h   p r e vi ou s  s t u d y   T hi s   s tu dy  in ve s ti g a te d  th e   e f f e c ts   of   S M O T E   a nd  a n  e nha n c e d  h a lf   U - N e t  a r c hi te c tu r e   to   im a ge   c la s s if ic a ti on  f ie ld   in   pa pi ll e de m a   w it h  a   p r e m is e   to   a c hi e ve   th e   ti ni e s t  m ode l  s iz e   a nd  a   c ons id e r a bl e   pe r f or m a nc e .  W hi le   e a r li e r   s tu di e s   ha ve   e xpl or e d  th e   im pa c t   of   di f f e r e nt   tr a ns f e r   le a r ni ng  m ode l  on  th e   c la s s if ic a ti on  pe r f or m a nc e   ba s e d  on  K im ’ s   E ye   H os pi ta l  da ta ,  th e y  ha ve   not   a ddr e s s e d  th e   pa r a m e te r   s iz e   m in im iz a ti on  th or oughly.  T o  ga in   s om e   in s ig ht   r e ga r di ng  th a t  m a tt e r ,  t he   S E H U N E T   m ode l   in   c om bi na ti on   w it h  S M O T E   ove r s a m pl in g  w il l  be   c om pa r e d  in   te r m s   of   pe r f or m a nc e   a nd  th e   num be r   of   pa r a m e te r s   w it h   pr e vi ous   s tu di e s   to   pr ove   th a t  th is  a r c hi te c tu r e   c a n  a c hi e ve   c om put a ti ona l  c os t  e f f ic ie nc y  w hi le   s ti ll   e xc e ll in g  in   pe r f or m a nc e .  T he   m e tr ic s   us e d  a s   e va lu a to r s   a r e   te s t  a c c ur a c y,  A U R O C ,  a nd  th e   num be r   of   pa r a m e te r s .   T he   r e s e a r c h e s th a t  w il l  be   c om pa r e d   to   S E H U N E T   a r e   r e s e a r c h  A hn  e t  al .   [ 7 ]   w hi c h  us e s   th e   C N N  B a ye s i a n  opt im iz a ti on ,  V G G ,  R e s N e t,   a nd  I nc e pt io nV 3  a r c hi te c tu r e s ;  r e s e a r c h  K okul u  a nd   G öke r   [ 12]   w hi c h  us e s   M obi le N e tV2;  a nd r e s e a r c h A l - A z z a w i  e t  al .   [ 13]  w hi c h us e s  R e s N e t - 50 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Sque e z e - e x c it at io n  h al f  U - N e t  and s y nt he ti c  m in or it y  o v e r s am p li ng t e c hni que  ov e r s am pl in g  …  ( W ih ar to )   1417   T a bl e   4  s how s   th e   c om pa r is on  be twe e n  e a c h  s tu dy.  C N N   B a ye s ia n  opt im iz a ti on  f r om   A hn  e t  al .   [ 7 ]   a nd  S E H U N E T   a r e   th e   onl y  a r c hi te c tu r e s   tr a in e d  f r om   s c r a tc h  w it hout   ut il iz in g  a ny  tr a ns f e r   le a r ni ng  m ode l.   I n  th e   s tu dy  of   A hn  e t  al .   [ 7]   a c hi e ve d  th e   be s t  a c c ur a c y  of   98.63%   us in g  th e   tr a ns f e r   le a r ni ng  R e s N e t  m ode l   w it h  0.999  A U R O C   a nd  24.2  m il li on  pa r a m e te r s .  I n  th e   s tu dy   of   K okul u   a nd   G öke r   [ 12]   a c hi e ve d  96.83%   a c c ur a c y  us in g  th e   tr a ns f e r   le a r ni ng  M obi le N e tV2  m ode l.   I n  th e   s tu dy  of   A l - A z z a w i  e t  al .   [ 13]   a c hi e ve d  97.5%   a c c ur a c y  us in g  th e   tr a ns f e r   le a r ni ng   R e s N e t - 50  m ode l.   T he   pr opos e d  S E H U N E T   m ode l  a c hi e ve d   98.52%  w it h 0.997 AU R O C  a nd 0.268 mi ll io n pa r a m e te r s .       T a bl e  4. P e r f or m a nc e   c om pa r is on   A r c h   L e a r ni ng  t ype   P r e pr oc e s s i ng   A c c   (%)   A U R O C   P a r a m s   C N N  B a ye s i a n  opt i m . [ 7]   S c r a t c h   L oc a l  A vg  c ol or  s ubt r a c t i on   95.89   0.992   11.6 m i l l i on   V G G  [ 7]   T r a ns f e r   L oc a l  A vg  c ol or  s ubt r a c t i on   96.8   0.999   33.3 m i l l i on   I nc e pt i onV 3 [ 7]   T r a ns f e r   L oc a l  A vg  c ol or  s ubt r a c t i on   96.35   0.997   24.8 m i l l i on   R e s N e t  [ 7 ]   T r a ns f e r   L oc a l  A vg  c ol or  s ubt r a c t i on   98.63   0.999   24.2 m i l l i on   M obi l e N e t V 2 [ 12]   T r a ns f e r   H i s t ogr a m   e qua l i z a t i on   3D   box f i l t e r i ng   96.83   -   -   R e s N e t - 50 [ 13]   T r a ns f e r   S e gm e nt a t i on  opt i m .   97.5   -   -   S E H U N E T   ( pr opos e d)   S c r a t c h   S M O T E   ove r s a m pl i ng   98.52   0.997   0.268 m i l l i on       B a s e d   on  th e   c om p a r is on  r e s ul ts   a bove ,   it   c a n  b e   s e e n  th a t  S E H U N E T   be c om e s   th e   s e c ond  to p   pe r f or m a nc e   a r c hi te c tu r e   a f te r   a lm os t  m a tc hi ng  th e   a c c ur a c y  of   R e s N e t  tr a ns f e r   le a r ni ng  m ode l  f r om     A hn  e t  al .   [ 7]   w it h  m uc h  s m a ll e r   pa r a m e te r s .   T hu s ,  S E H U N E T   s uc c e s s f ul ly   a c hi e ve d  c om put a ti ona l  c os t   e f f ic ie nc y  w it h  to ta l   p e r c e nt a ge   of   pa r a m e te r s   r e duc ti on  f r o m   R e s N e t   [ 7]   by  98% .   T he   pe r f or m a nc e   of   S E H U N E T  i n t he  f or m  of  a  c onf us io n m a tr ix   [ 26]   f r o m  t he  t e s t  s e t  is  s how n i n F ig ur e   9 .             F ig ur e  9. S E H U N E T   pe r f or m a nc e  on c onf us io n m a tr ix       3. 3 .    M od e l  ou t p u t   T he   f ol lo w in g   im a ge s  c ont a in   th e   e xa m pl e  of   s uc c e s s f ul  pr e di c ti on r e s ul ts  f or  e a c h c la s s   c ol le c te d  in   F ig ur e   10 .   T he s e   im a g e s   s how   th a t  th e   S E H U N E T   m ode l   c a n  a c c ur a te ly   di s ti ngui s h  b e twe e n   nor m a l,   pa pi ll e de m a ,  a nd  ps e udopa pi ll e de m a in   f or   th e   m os t  c a s e s .  F ig ur e   11  how e ve r ,   s how s   th e   e xa m pl e   of   f a il e d   pr e di c ti on   a tt e m pt s   by  th e   m ode l.   T he   f ir s t  c or r e la te d  out put s   a r e   th e   pr e di c t io n  of   no r m a l  im a ge   a s   ps e udopa pi ll e de m a   a nd  th e   oppos it e , w hi c h  is   s u s pe c te d   to   be  c a us e d  by   th e   la c k  s e gm e nt a ti on  of   dr us e n   th a t  m a ke   th e   di s ks   a pp e a r   to   be   bl ur r y.  T he   ne xt   pr e di c ti on  is   a   f a il e d  a tt e m pt   to   pr e di c t   ps e udopa pi ll e de m a   im a ge   a s   pa pi ll e de m a   w hi c h  i s   s us pe c t e d  to   b e   c a u s e d  by   th e   h ig h  le ve l  of   bl ur r in e s s   of   th e   opt ic   di s c   w hi c h   ve r y c lo s e ly  m im ic s  t he  pa pi ll e de m a  i m a ge  f r om  F ig ur e  10 ,  a c c om pa ni e d  by t he  t hi nne s s  of  t he  bl ood ve s s e ls   a r ound the  di s c .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll ,  V ol .  14 , N o.  2 ,  A pr il   20 25 :   1410 - 1419   1418           F ig ur e  10.  C or r e c t  pr e di c ti ons  f r om  S E H U N E T               F ig ur e  11. F a il e d  pr e di c ti ons   f r om  S E H U N E T       4.   C O N C L U S I O N   B a s e d  on   th e   r e s ul t s   of   th is   s tu dy,  it   c a n   be   c on c lu de d  th a t  S E H U N E T   is   e f f e c ti ve   f or   pa pi ll e de m a   im a ge   c la s s if ic a ti on .  T he   pe r f or m a nc e   of f e r e d  by  S E H U N E T   m a tc he s   a nd   e ve n  e xc e e d s   th e   m e th ods   us e d  pr e vi ous ly   in   ot he r   s tu di e s   w it h  m uc h  lo w e r   c om put a ti ona l  c os t  in   te r m s   of   th e   num be r   of   m ode l  pa r a m e te r s .   T hi s   pe r f or m a nc e   c a n  be   a c hi e v e d  us in g   th e   c om bi na ti on  of   g hos t  m odul e ,  ha lf   U - N e t ,  a nd  SE   bl oc k  a s   th e   m a in   c om pone nt s   of   th e   pr opos e d  a r c hi te c tu r e .  A s   f or   im p r o ve m e nt   s ugge s ti on  in   th e   f ut ur e   r e s e a r c h ,  th e   im a ge s   c a n  be   f ur th e r   s ubj e c te d  to   a ddi ti ona l  a ugm e nt a ti on  s uc h  a s   c ol or   c ha nne l  c r oppi ng   a nd  c ont r a s t  li m it e d  a da pt iv e   hi s to gr a m   e qua li z a ti on  ( C L A H E ) .  A n  a ddi ti ona l  s e gm e nt a ti on  pr oc e s s   to   he lp   th e   m ode l  unde r s ta nd t he  di s k be tt e r  c a n a ls o be  a ppl ie d, s uc h a s  s e gm e nt a ti on f or  t he  d r us e n, t he  bl ood ve s s e ls , or  e ve n  th e  di s k i ts e lf .       A C K N O WL E D G E M E N T S   We   w oul d  li ke   to   th a nk   U ni ve r s it a s   S e be l a s   M a r e t  f or   pr ovi di n g  r e s e a r c h   f undi ng  th r ough  th e  H ib a h  R is e t  G r oup  s c he m e   a s   s ti pul a te d  in   c ont r a c t  N o.   194.2/UN27.22/P T .01.03/2024 .  W e   w oul d  a ls o  li ke   t o   th a nk  th e   F a c ul ty   of   I nf or m a ti on  T e c hnol ogy   a nd   D a ta   S c ie nc e   f or   f a c il it a ti ng  th e   f a c il it ie s   a nd   in f r a s tr uc tu r e   th a t  s uppor t  th e  c om pl e ti on of  t hi s  r e s e a r c h.       R E F E R E N C E S   [ 1]   J .  S .  X i e ,  L .  D on a l ds on,  a nd   E .  M a r gol i n,  “ P a pi l l e de m a :   A   r e vi e w   of   e t i ol ogy,  pa t hophys i ol ogy,  di a gno s i s ,  a nd   m a na ge m e nt , ”   Sur v e y  of  O pht hal m ol ogy , vol . 67, no. 4, pp. 1135 – 1159, 2022, doi :  10.1016/ j .s ur vopht ha l .2021.11.007.   [ 2]   J .  J .  C he n  a nd   M .   T .  B ha t t i ,  “ P a pi l l e de m a ,”   I nt e r nat i onal   O pht hal m ol og y   C l i ni c s ,   vol .  59,   no.  3,   pp.  3 – 22,   2019,  doi :   10.1097/ I I O .0000000000000274.   [ 3]   G .  L .  T r i c k,  S .  S .   B ha t t ,  D .  D a hl ,  a nd   B .  S ka r f ,   “ O pt i c   di s c   t opogr a phy  i n  ps e udopa pi l l e de m a :   A   c om pa r i s on  t o  ps e udot um or   c e r e br i ,”   J our nal  of  N e ur o - O pht hal m ol ogy , vol . 21, no. 4, pp. 240 – 244, 2001, d oi :  10.1097/ 00041327 - 200112000 - 00002.   [ 4]   S .  A kba r ,  M .  U .  A kr a m ,  M .  S ha r i f ,  A .   T a r i q,   a nd  U .  U.   Y a s i n,  “ D e c i s i on  s uppor t   s ys t e m   f or   de t e c t i on  o f   P a pi l l e de m a   t h r ough  f undus  r e t i na l  i m a ge s ,”   J our nal  of  M e di c al  Sy s t e m s , vol . 41, no. 4, A pr . 2017, d oi :  10.1007/ s 10916 - 017 - 0712 - 9.   [ 5]   K .  N .  F a t i m a ,  T .  H a s s a n,  M .   U .  A kr a m ,  M .   A kht a r ,  a nd  W .  H .   B ut t ,  “ F ul l y  a ut om a t e d  di a gnos i s   of   pa pi l l e de m a   t hr ough  r obus t   e xt r a c t i on  of   va s c ul a r   pa t t e r ns   a nd  oc ul a r   p a t hol ogy  f r om   f undus   phot ogr a phs ,”   B i om e di c al   O pt i c s   E x pr e s s ,  vol .   8,  no.  2,  2017 ,   doi :  10.1364/ boe .8.001005.   [ 6]   R . G . B r e r e t on  a nd G .  R .  L l oyd, “ S uppor t  ve c t or  m a c hi ne s  f or  c l a s s i f i c a t i on a n d r e gr e s s i on,”   A nal y s t ,  vol . 135, no.  2, pp. 230 – 267 ,   2010, doi :  10.1039/ b918972f .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       Sque e z e - e x c it at io n  h al f  U - N e t  and s y nt he ti c  m in or it y  o v e r s am p li ng t e c hni que  ov e r s am pl in g  …  ( W ih ar to )   1419   [ 7]   J .  M .  A hn,  S .  K i m ,  K .  S .   A hn,  S .  H .   C ho,  a nd  U .  S .  K i m ,   “ A c c ur a c y  of   m a c hi ne   l e a r ni ng  f or   d i f f e r e nt i a t i on   be t w e e n  opt i c   ne ur opa t hi e s  a nd ps e udop a pi l l e de m a ,”   B M C  O pht hal m ol ogy , vol . 19, no. 1, 2019, doi :  10.1186/ s 12886 - 019 - 1184 - 0.   [ 8]   S .  A l ba w i ,  T .  A .  M oha m m e d,  a nd  S .  A l - Z a w i ,  “ U nde r s t a ndi ng  of   a   c on vol ut i ona l   ne ur a l   ne t w or k,”   P r oc e e di ngs   of   2017   I nt e r nat i onal  C onf e r e nc e  on E ngi ne e r i ng and T e c hnol ogy , I C E T  2017 , pp. 1 – 6, 2017, doi :  10.1109/ I C E ngT e c hnol .2017.8308186.   [ 9]   O .  R onne be r ge r ,  P .  F i s c he r ,  a nd  T .  B r ox,  “ U - N e t :   c onvol ut i ona l   ne t w or ks   f or   bi om e di c a l   i m a ge   s e gm e nt a t i on,”   I E E E   A c c e s s ,    vol . 9, pp. 16591 – 16603, M a y 2015, doi :  10.1109/ A C C E S S .2021.3053408.   [ 10]   D .  M i l e a   e t   al . ,  “ A r t i f i c i a l   i nt e l l i ge nc e   t o  de t e c t   P a pi l l e de m a   f r om   oc ul a r  f undu s   phot ogr a phs ,”   N e w   E ngl and  J our nal   of   M e di c i ne ,  vol . 382, no. 18, pp. 1687 – 1695, 2020, doi :  10.1056/ ne j m oa 1917130.   [ 11]   T .  S a ba ,  S .  A kba r ,  H .  K ol i va nd,  a nd  S .  A .   B a ha j ,  “ A ut om a t i c   de t e c t i on  of   pa pi l l e de m a   t hr ough  f undus   r e t i na l   i m a ge s   us i ng  de e p   l e a r ni ng,”   M i c r os c opy  R e s e ar c h and T e c hni que , vol . 84, no. 12, pp. 3066 – 3077 , 2021, doi :  10.1002/ j e m t .23865.   [ 12]   M .  K okul u  a nd  H .  G öke r ,  “ D e t e c t i on  of   P a pi l l e de m a   s e ve r i t y  f r om   c ol or   f undus   i m a ge s   us i ng  t r a ns f e r   l e a r ni ng  a ppr oa c he s ,”   A k s ar ay  U ni v e r s i t y  J ou r nal  of  Sc i e nc e  and E ngi ne e r i ng , vol . 7, no. 2, pp. 53 – 61, 2023, doi :  10.29002/ a s uj s e .1280766.   [ 13]   A .  A l - A z z a w i ,  O .   B a ya t ,  S .  A l - j um a i l i ,  S .  K u r na z ,  A .   D .  D u r u,  a nd  O .  N .  U ç a n,  “ P s e udopa pi l l e de m a   d i a gnos i s   us i ng  de e p   t r a ns f e r   l e a r ni ng  a pp r oa c he s ,”   2023  7t h  I nt e r n at i o nal   Sy m pos i um   on  M ul t i di s c i pl i n a r y   St udi e s   a nd  I nnov a t i v e   T e c hnol ogi e s   ( I S M S I T ) ,    pp. 1 - 6,  2 023.   [ 14]   A .  A be da l l a ,   M .  A bdul l a h,  M .   A l - A yyoub,  a nd   E .  B e nkhe l i f a ,   “ C he s t   X - r a y  pne um ot hor a x  s e gm e nt a t i on  us i ng   U - N e t   w i t h   E f f i c i e nt N e t  a nd R e s N e t  a r c hi t e c t ur e s ,”   P e e r J  C om put e r  Sc i e nc e , vol . 7, pp. 1 – 36, 2021, doi :  10.7717/ pe e r j - c s .607.   [ 15]   H .  L u,  Y .  S he ,  J .  T i e ,  a nd  S .   X u,  “ H a l f - U N e t :   a   s i m pl i f i e d  U - N e t   a r c hi t e c t ur e   f or   m e di c a l   i m a ge   s e gm e nt a t i on,”   F r ont i e r s   i n   N e ur oi nf or m at i c s , vol . 16, 2022, doi :  10.3389/ f ni nf .2022.911679.   [ 16]   K .  S i m onya n  a nd  A .  Z i s s e r m a n,  “ V e r y  de e p   c onvol ut i ona l   ne t w or ks   f or   l a r ge - s c a l e   i m a ge   r e c ogni t i on,”   3r d  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e  on L e ar ni ng R e pr e s e nt at i ons , I C L R  2015  -   C onf e r e nc e  T r ac k  P r oc e e di ngs , 2015.   [ 17]   K .  H e ,  X .  Z ha ng,  S .  R e n,  a nd  J .  S un,  “ D e e p  r e s i du a l   l e a r ni ng  f or   i m a ge   r e c og ni t i on,”   2016  I E E E   C onf e r e nc e   on  C om put e r   V i s i on   and P at t e r n R e c ogni t i on ( C V P R ) , pp. 770 – 778, 2016, doi :  10.1109/ C V P R .2016 .90.   [ 18]   C .  S z e ge dy  e t   al . ,  “ G oi ng  de e pe r   w i t h  c onvol ut i ons ,”   P r oc e e di ngs   of   t he   I E E E   C om put e r   So c i e t y   C onf e r e nc e   on  C o m put e r   V i s i o n   and P at t e r n R e c ogni t i on , pp. 1 – 9, 2015, doi :  10.1109/ C V P R .2015.7298594.   [ 19]   N . V . C ha w l a , K . W .  B ow ye r ,  L . O .  H a l l , a nd  W . P . K e ge l m e y e r , “ S M O T E :  S ynt he t i c  m i nor i t y ove r - s a m pl i ng t e c hni que ,”   J ou r nal   of  A r t i f i c i al  I nt e l l i ge nc e  R e s e ar c h , vol . 16, pp. 321 – 357, 2002, doi :  10.1613/ j a i r .953.   [ 20]   J .  H u,  L .  S he n,  a nd  G .  S un,  “ S que e z e - a nd - e xc i t a t i on  ne t w or ks ,”   2018  I E E E / C V F   C onf e r e nc e   on  C om put e r   V i s i on  and  P at t e r n   R e c ogni t i on , pp. 7132 – 7141, 2018, doi :  10.1109/ C V P R .2018.00745.   [ 21]   S .  X i e ,  R .  G i r s hi c k,   P .  D ol l á r ,  Z .  T u,  a nd  K .  H e ,   “ A ggr e ga t e d  r e s i dua l   t r a ns f or m a t i ons   f or   de e p  ne ur a l   ne t w or ks ,”   2017  I E E E   C onf e r e nc e  on C om put e r  V i s i on and P at t e r n R e c ogni t i on ( C V P R ) , pp. 5987 – 59 95, 2017, doi :  10.1109/ C V P R .2017.634.   [ 22]   L .  R undo  e t   al . ,  “ U S E - N e t :   i nc or por a t i ng   s que e z e - a nd - e xc i t a t i on  bl oc ks   i nt o  U - N e t   f or   pr os t a t e   z ona l   s e gm e nt a t i on  of   m ul t i - i ns t i t ut i ona l  M R I  da t a s e t s ,”   N e u r oc om put i ng , vol . 365, pp. 31 – 43, 2019, doi :  1 0.1016/ j .ne uc om .2019.07.006.   [ 23]   K .  H a n,  Y .  W a ng,  Q .  T i a n,  J .  G uo,  C .  X u,  a nd  C .  X u,  “ G hos t N e t :   M or e   f e a t ur e s   f r om   c he a p  ope r a t i ons ,”   P r oc e e di ngs   of   t he   I E E E   C om put e r   Soc i e t y   C onf e r e n c e   on  C om put e r   V i s i on  and  P at t e r n  R e c ogni t i on ,  pp.  1577 – 1586,  2020,  doi :   10.1109/ C V P R 42600.2020.00165.   [ 24]   D .  P .  K i ngm a   a nd  J .  L .   B a ,  “ A da m :   A   m e t hod  f or   s t oc h a s t i c   opt i m i z a t i on,”   3r d  I nt e r nat i onal   C onf e r e nc e   on  L e a r ni ng   R e pr e s e nt at i ons , I C L R  2015  -   C onf e r e nc e  T r ac k  P r o c e e di ngs , 2015.   [ 25]   A .  P .  B r a dl e y,  “ T he   us e   of   t he   a r e a   unde r   t he   R O C   c ur ve   i n   t he   e va l ua t i on   of   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l gor i t hm s ,”   P at t e r n  R e c ogni t i on ,  vol . 30, no. 7, pp. 1145 – 1159, 1997, doi :  10.1016/ S 0031 - 3203( 96 ) 00142 - 2.   [ 26]   A .  T ha r w a t ,  “ C l a s s i f i c a t i on  a s s e s s m e nt   m e t hod s ,”   A ppl i e d  C o m put i ng  and  I nf or m at i c s ,  vol .  17,   no.  1,  pp.   168 – 192,  2018,  doi :   10.1016/ j .a c i .2018.08.003.       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Wiharto          received  obtained  a  bachelor’s  degree  in  electrical  engineering  fro m   Universitas  Telkom,  Indonesia,  in  1999.  He  obtained  a   master’s  deg ree  in  computer  science   from  Universitas  Gadjah  Mada,  Indonesia,  in  2004  and   a  d octoral   degree  from  the  same   University,  in  2017.  Currently  he  works  as  a  lecturer  in  the   Department  of   Informatics,   Faculty   of  Infor mation  Techn ology  and  Data  Sci ence ,  Univer sitas  S ebela s  Maret ,  Suraka rta,   Indonesia.  His  experience  and  areas  of  interest  focus  on  artificial  int elligence,  c omputational   intelligence ,  medical  imaging,  and   expert  systems.  H e  can  b e  co ntacted  at  email :   wiharto@ staff.uns.ac.id.         Angga  Exca  Pradipta  Syaifuddin           holds  Bachelor  of   Computer  S cience  degree  with  3.79  GPA.  He  received  some  recognition   in  the   startup  field  suc h  as  fundings  while  still   being  an  undergraduate.  He  holds   two  intellectual  properties   as  the  i nventor  of  his  works  i n   the startup  he founde d .   He can be contacted at email:  excaangga@ student.uns.ac.i d.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.