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.   3 ,  J une  2025 , pp.  2291 ~ 2301   I S S N :  2252 - 8938 ,   D O I :  10.11591/ ij a i. v 14 .i 3 .pp 2291 - 2301           2291     Jou r n al  h om e page :  ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   S k i n  c an c e r  d i agn os i s u si n g h y b r i d  d e e p  p r e - t r ai n e d   c on vol u t i on al   n e u r al  n e t w or k s       M ah a I b r ah im   K h al e e l 1, 2 , A m ir  L ak iz ad e h 1   1 D e pa r t m e nt  of  C om put e r  E ngi ne e r i ng a nd I nf o r m a t i on T e c hnol ogy, U ni ve r s i t y  of  Q om , Q om , I r a n   2 D e pa r t m e nt  of   C om put e r  T e c hni que s  E ngi ne e r i ng, A l s a f w a  U ni ve r s i t y C ol l e g e ,   K e r ba l a , I r a q       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  A pr  4, 2024   R e vi s e d  F e b 3, 2025   A c c e pt e d  M a r  15, 2025       As  a  variant  of   skin  cancer,   melanoma  represents   a  substantial  men ace   to  the  health  and  overall  well - being  of  individuals.  Statistics  reveal  that  5 5%  of  skin  cancer  patients  succumb  to   this  particular  disease.  However,   early   detection  plays  a  crucial   role  in   reducing  mortality   rates  and   saving  li ves.  In  the  past  several  decades,  there  has  been  a  rise  in  the  adoption  o f  deep  learning  algorithms,  capturing  the  interest  of  resear chers  working  in  this  field.  One  popular  method  involves  utilizing  pre - trained  dee p  neural  networks.  In  this  study,  a  hybrid  approach  is  employed  to  extract  features  from  melanoma  images.  This   approach  integrat es  the  utilization   o f  pre - trained  architec tures,  including  AlexNet,  ResNet - 50,   and  GoogleNet. During  the  transfer  training  phase,  these  networks   are  fine - tuned  to  detec t  skin   cancer  by  adjusting  the   learning  rate.  Subsequently,   the  maximum   rel evance  minimum  redundanc y  ( MRMR )   algorit hm  is  employed   to  select  o ptimal   features  based  on  the  concepts  of   minimum   redundancy  and   ma ximum  rel evance  in  order   to  minimize   feature  redundancy   and  e nhance  classifi cation  accuracy.  The  bagging   techniqu e  is   employed   f or  the  classifi cation  of  various  skin  cancer  types.  The  experiment al  results  demonstrate  the  success  of  the  suggested  approach,  yielding  98.9%  accuracy.  Furtherm ore,  the  results  indicate  the  superiori ty  of  this  method  according  to  precision,  reca ll,  and  F 1 - score   in  comparison  with  e xisting  algorit hms.   K e y w o r d s :   C onvolut io na l  ne ur a l  ne twor ks   F e a tu r e  s e le c ti on    M R M R  a lg or it hm   P r e - tr a in e d ne twor ks   S ki n c a nc e r   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 :   M a ha  I br a hi m  K ha le e l   D e pa r tm e nt  of  C om put e r  E ngi ne e r in g a nd I nf or m a ti on T e c hnol ogy, Unive r s it y of  Q om   Q om , I r a n   E m a il :  m .i br a hi m @ s tu .qom.a c .i r       1.   I N T R O D U C T I O N   S ki n  c a nc e r ,  a   pe r va s iv e   a nd  pot e nt ia ll y  le th a l  c la s s   of   ne opl a s ti c   di s or de r s ,  a r is e s   f r om   th e   unc ont r ol le d gr ow th  of  s ki n c e ll s , of te n t r ig ge r e d by c um ul a ti ve  e xpos ur e  t o ul tr a vi ol e t  ( U V )  r a di a ti on. W hi le   va r io us   s ki n  c a nc e r s   e xi s t,   th e   th r e e   pr im a r y  ty pe s   a r e   ba s a l  c e ll   c a r c in om a   ( B C C ) ,  s qua m ous   c e ll   c a r c in om a   ( S C C ) ,  a nd  m e la nom a   [ 1] – [ 3] .  E a c h  ty pe   pos s e s s e s   di s ti nc t  c ha r a c te r is ti c s ,  hi s to pa th ol ogi c a l  f e a tu r e s ,  a nd   pr ognos e s ,  ne c e s s it a ti ng  a   nua nc e d   unde r s ta ndi ng   f or   a c c ur a te   di a gnos i s   a nd   ta r ge te d  th e r a p e ut ic   in te r ve nt io ns .  I n  a ddi ti on  to   th e s e   m a jo r   ty pe s ,  num e r ous   ot he r   s ki n  le s io n s   m e r it   a tt e nt io n,  r a ngi ng  f r om   be ni gn  m ol e s   a nd  c ys ts   to   pr e c a nc e r ous   a c ti ni c   ke r a to s is .  T he   di ve r s e   s pe c tr um   of   s ki n  le s io ns   unde r s c or e s   th e   c ha ll e nge   of   a c c ur a te   di a gno s is ,  pr om pt in g  th e   e xpl or a ti on  of   a dva nc e d  di a gnos ti c   te c hni que s   a nd   te c hnol ogi e s   [ 4] ,  [ 5] .   T im e ly   di a gnos is   c on s ti tu te s   a   pi vot a l  r ol e   in   th e   s uc c e s s f ul   m a na ge m e nt   a nd  in te r ve nt io n  of   s ki n  c a nc e r ,  unde r s c or in g  c r it ic a l  ne e d  f or   a c c ur a te   a nd   e f f ic ie nt   di a gnos ti c   m e th od s .  H is to r ic a ll y,  vi s ua l  in s pe c ti on  by  de r m a to lo gi s ts   ha s   be e n  th e   pr im a r y  m e a ns   of   di a gnos in g  s ki n  le s io ns .   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, No. 3, J une  2025 :   2291 - 2301   2292   H ow e ve r ,  th e   in he r e nt   s ubj e c ti vi ty   a nd  pot e nt ia l  f or   hum a n  e r r or   in   th is   a ppr oa c h  ha v e   pr om pt e d  th e   e xpl or a ti on  of   a dva nc e d  te c hnol ogi e s   a nd  m e th odol ogi e s   to   e nha nc e   di a gnos ti c   pr e c is io n  [ 6] .  B io ps ie s   a r e   c om m onl y  us e d  to   d e te c t  s ki n   c a nc e r ,  in vol vi ng  th e   r e m ova l  o f   a   s pe c im e n   f r om   a   pot e nt ia ll y  a f f li c te d  a r e a   on  th e   s ki n  f or   m e di c a l  te s ti ng  to   c onf ir m   it s   c a nc e r ous   na tu r e .  T hi s   m e th od,  w hi le   e f f e c ti ve ,  is   in va s iv e ,   di s c om f or ti ng,  a nd  de m a nds   a   s ig ni f ic a nt   a m ount   of   t im e .  T he   a dve nt   of   c om put a ti ona l  te c hnol ogi e s   of f e r s   a   f a s te r ,  m or e   c onve ni e nt ,  a nd  c os t - e f f e c ti ve   a lt e r na ti ve   f or   di a gnos in g  s ki n  c a nc e r   s ym pt om s .  T he s e   s y s te m s   a im   to   c onduc t  a n  in it ia l  e va lu a ti on  of   pot e nt ia ll y  pr obl e m a ti c   s ki n  le s io ns   ut il iz in g  hi gh - r e s ol ut io n,  m e di c a l   da ta   a nd  m a c hi n e   le a r ni ng  ( ML )   te c hni que s .  A lt hough  th e s e   s ys te m s   c a nnot   r e pl a c e   th e   c r uc ia l  f unc ti on  of   hi s to pa th ol ogy  in   c a nc e r   de te c ti on,  th e   de ve lo pm e nt   of   s ophi s ti c a te d  de te c ti on  te c hni que s   c a n  s ub s ta nt ia ll y  a s s is t  in   th e   e a r ly   de te c ti on  of   m a li gna nt   tu m or s ,  pa r ti c ul a r ly   in   r e gi ons   w it h  li m it e d  a c c e s s   to   m e di c a l  r e s our c e s  a nd he a lt hc a r e  pr of e s s io na l s   [ 7] – [ 9] .   N um e r ous   non - in va s iv e   m e th ods   ha ve   s pur r e d  r e s e a r c he r s   to   de te c t  s ig ns   of   s ki n  c a nc e r   a nd  a s c e r ta in   w he th e r   th e y  in di c a te   th e   pr e s e nc e   of   m e la nom a .  G iv e n  it s   non - in va s iv e   c ha r a c te r is ti c s ,  im a ge   pr oc e s s in g  h a s   b e e n  w id e ly   r e c om m e nde d   f or   th e   de te c ti on   of   m e la nom a .  I t  ha s   e vol v e d  a s   a   va lu a bl e   de te c ti on  m e th od  f or   th e   a na ly s is   of   c li ni c a l  d a ta ,  f a c il it a ti ng  pr om pt   a nd  e f f ic a c io us   m e di c a l  in te r ve nt io ns   f or   pa ti e nt s .  I m a ge   pr oc e s s in g  e qui ps   pr of e s s io n a ls   w it h   a   r e a l - ti m e   de te c ti on   m e th od,  f a c il it a ti ng  th e   m oni to r in g  of   pa ti e nt ’ s   c ondi ti on  ove r   ti m e ,  s uppl yi ng  im a ge s   f or   tr a in in g   a nd  de m ons tr a ti on,  a nd  e na bl in g   s w if t  im a ge   c om pa r is on.  T hi s   c oul d  a ls o  pr ove   to   be   c o s t - e f f ic ie nt   f or   hos pi ta ls   [ 10] – [ 12] .  D e r m os c opy,   e na bl in g non - s ur gi c a l  s c r ut in y of   th e  hypode r m is , c a n pr oduc e   c om m e nda bl e  out c om e s ;  how e ve r , i t  de m a nds   e xt e ns iv e   tr a in in g  a nd  e xpe r ti s e   in   de r m a to lo gy  f or   e f f e c ti ve   a ppl ic a ti on.  R e gr e tt a bl y,  th e   m e th od  f a il s   to   f ur ni s h  a   de f in it iv e   m e la nom a   de te c ti on,  pa r ti c ul a r ly   a t  th e   in it ia l  pha s e s .  C on s e que nt ly ,  th e   ne e d  f or   a n  a ut om a te d  di a gnos ti c   to ol   b e c om e s   in di s pe n s a bl e .   ML ,  a   br oa d   a nd  a dva nc in g s ubs e t  of   a r ti f ic ia l  in te ll ig e nc e   ( A I ) ,  ha s   be e n  e xt e ns iv e ly   in c or por a te d  in to   c ont e m por a r y   c om put e r - ba s e d  te c hnol ogi e s .  T hi s   te c hnol ogy,  w hi c h a ll ow s  c om put e r s  t o l e a r n a nd e vol ve  a ut onomous ly  w it hout  e xpl ic it  pr ogr a m m in g, o r ig in a te s  f r om  t he   s tu dy  of   pa tt e r n  r e c ogni ti on  a nd   c om put a ti ona l  l e a r ni ng  th e or y.  O ve r   th e   p a s t  f e w   de c a d e s ,  it   ha s   f ound  it s   a ppl ic a ti on  in   a   m yr ia d  of   dom a in s   [ 13] ,  [ 14 ] .   I n  r e s pons e   to   th e s e   c ha ll e ng e s ,  th e   in te gr a ti on  of   A I   a nd  de e p  le a r ni ng  a lg or it hm s   ha s   s ur f a c e d  a s   a   c om pe ll in g  a ppr oa c h  to   e nha nc e   th e   e f f ic ie nc y  a nd  pr e c is io n  of   s ki n  c a nc e r   de te c ti on.  C onvolut io na l   ne ur a l  ne twor ks   ( C N N s )   a r e   a   s ub s e t  of   a r ti f ic ia l  ne ur a l  ne twor ks   th a t  a r e   e xt e ns iv e ly   us e d  f or   pr oc e s s in g  vi s ua l  da ta .  T he y  ope r a te   b y  a c qui r in g  th e   di s ti nc ti ve   f e a tu r e s   f r om   th e   tr a in in g  da ta s e t  f or   c la s s if yi ng  th e   te s t  da ta s e t,   e m pl oyi ng   a   pr oc e s s   in vol vi ng  ba c kpr opa ga ti on  a nd  f e e df or w a r d,  a ki n  to   ot he r   a r ti f ic ia l  ne u r a l  ne twor ks .  W hi le   C N N s   out pe r f or m   ba s ic   ML   m e th ods   in   te r m s   o f   pe r f or m a nc e ,  th e y  r e qui r e   m or e   c om put a ti ona l  r e s our c e s .  T he   c om pl e xi ty   of   th e   ne twor k  a nd  it s   a bi li ty   to   id e nt if y pa tt e r ns  i nc r e a s e  w it h t he  numbe r  of  l a ye r s   [ 15] – [ 17] .   T he   pr e s e nt   in ve s ti ga ti on  in tr oduc e s   a   nove l  m ode l  in   de te c ti n g  s ki n  c a nc e r   by  pr opos in g  a   hybr id   de e p  pr e - tr a in e d  C N N   a r c hi te c tu r e .  T he   hybr id   m ode l  in te gr a te s   th e   s tr e ngt hs   of   va r io us   pr e - tr a in e d  C N N s ,  opt im iz in g  th e   le a r ni ng  pr oc e s s   f or   de r m os c opi c   im a ge s .  T he   m a jo r   c ont r ib ut io ns   a r e :  i)   a   c om bi na ti on  of   th r e e   pr e - tr a in e d  de e p  le a r ni ng  m ode l s   in c lu di ng  A l e xN e t,   R e s N e t5 0 ,   a nd  G oogl e N e t  to   e xt r a c t   a n  e f f e c ti ve   s e t  of   f e a tu r e s   f r om   s ki n  im a ge s ;  ii )   u s in g  th e   tr a n s f e r   le a r ni ng  a ppr oa c h,  in   w hi c h  pr e - tr a in e d  A le xN e t,   R e s N e t5 0 ,   a nd  G oogl e N e t  is   tr a in e d  to   de te c t  s ki n  c a nc e r   by   r e duc in g  th e   ne twor k' s   le a r ni ng  r a te   a t  th e   f in e - tu ni ng  s ta ge ;  ii i)   a c hi e vi ng  hi gh   de te c ti on  a c c ur a c y  in   li m it e d  num be r   of   s ki n   c a nc e r   in put   im a ge s   a nd   r e duc in g  de te c ti on  e r r or   due   to   th e   us e   of   f in e - tu ni ng  m e th od ;  a nd  iv )   s e le c ti ng  th e   opt im a l  f e a tu r e s   u s in g  th e   two  c onc e pt s   of   m in im um   r e dunda nc y  a nd  m a xi m um   r e le va nc e ,  in   or de r   to   r e duc e   r e dunda nc y  be twe e n  f e a tu r e s  a nd i nc r e a s e  c la s s if ic a ti on a c c ur a c y.   T he   r e m a in de r   of   th is   pa pe r   is   or ga ni z e d  in   th e   f ol lo w in g  m a n ne r .  S e c ti on  2   in tr oduc e s   th e   r e la te d  w or ks . S e c ti on  3   e la bor a te s  on t he  pr opos e d m e th odol ogy . S e c t io n  4   di s c lo s e s  t h e  c onduc te d e xp e r im e nt s  a nd  th e ir  r e s pe c ti ve  r e s ul ts . F in a ll y,  s e c ti on  5   c onc lu de s  t he  pa pe r .       2.   R E L A T E D  WORKS   K e e r th a na   e t  a l .   [ 18]   in tr oduc e   th e   in t e gr a ti on  of   C N N   a n d  a   s uppor t  ve c to r   m a c hi n e   ( S V M )   c la s s if i e r ,  two  in nov a ti ve   h ybr id   m od e l s .  T he s e   m od e l s   a r e   d e s ig ne d  to   c a t e gor iz e   de r m os c opy  im a ge s   a s   e it he r   b e ni gn   or   m e l a nom a   le s io n s .  T h e   S V M   c la s s if ie r   r e c e i v e s   c onc a te na t e d  f e a tu r e s   e x tr a c t e d  by  th e   f ir s t  a nd  s e c o nd  C N N   m ode l s   f or   th e   c l a s s if i c a ti o n  ta s k.  T he   p e r f or m a nc e   of   th e s e   pr opo s e d  m e th o ds   i s   e v a lu a t e d   a ga in s t   la b e ls   pr ov id e d   by   a   pr of e s s io n a l  d e r m a to lo gi s t.  W h e n a s s e s s e d  u s in g   th e   p ubl ic l y a va il a bl e   I S B I   201 6  da ta b a s e ,   th e s e   m e th od s   de m o ns tr a te d   s upe r i or   p e r f or m a n c e   c om pa r e d   to   e x is ti ng  t e c hni qu e s .   T hi s   s ug ge s ts   th a t  th e  pr op os e d f r a m e w or k  c ou ld   s ig ni f i c a nt l y e n ha n c e  t he   a c c ur a c y  of  de r m o s c opy i m a g e  c l a s s if i c a ti o n.   R a hm a n  e t   al .   [ 19]   s ta te d   a   m e th od   ba s e d  on a ni s ot r opi c   di f f us io n  f il te r in g  is   a ppl ie d  to   d e r m os c opy   im a ge s   to   m it ig a te   noi s e .  T he n,  th e   f a s t - bounding  box  ( F B B )   te c hni que   is   e m pl oye d  f or   th e   s e gm e nt a ti on  of   s ki n  c a n c e r   r e gi ons .   T w o   f e a tu r e   e xt r a c to r s   a r e   us e d   f or   th e   r e pr e s e nt a ti on  of   th e   im a ge s .   T h e   in it ia l  f e a tu r 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       Sk in  c anc e r  di agno s is  us in g  h y br id  de e p p r e - tr ai ne d c on v ol ut io nal  ne ur al  ne tw or k s   ( M aha I br ahi m  K hal e e l )   2293   e xt r a c to r   ut il iz e d  is   th e   hybr id   f e a tu r e   e xt r a c to r   ( H F E ) ,  f ol lo w e d  by  a   C N N   m ode le d  on  V G G 19.   T he   H F E   in te gr a te s   th r e e   te c hni que s - s pe e d  up   r obus t  f e a tu r e   ( S U R F ) ,  hi s to gr a m - or ie nt e d  gr a di e nt   ( H O G )   a nd  lo c a l   bi na r y  pa tt e r n   ( L B P ) - to   ge ne r a te   a   uni f ie d   f e a tu r e   ve c to r .   T he   C N N   m e th odol ogy  i s   th e n   a ppl ie d  to   pr ovi de   s uppl e m e nt a r y  f e a tu r e s .  S ubs e que nt ly ,  th e s e   ve c to r s   a r e   a m a lg a m a te d  to   f or m ul a te   th e   c la s s if ic a ti on   f r a m e w or k. A c c or di ng t o t he  s im ul a ti on f in di ngs , t he  s ugge s te d  a ppr oa c h outpe r f or m e d ot he r  m e th ods .   B oz k ur t   [ 20]   pr opo s e   a   p ot e nt   da ta   e nr ic hm e nt   a n d  a   pr e tr a in e d   m od e l  f or   t he   s ki n  le s io ns   c la s s if i c a ti on.  I n c e p ti on - R e s N et - v 2,  a s   a n   in te gr a te d  a r c hi t e c tu r e ,  i s   in tr oduc e d  f or   th e   c a te g or iz a ti on  of   c a n c e r ou s   im a ge s .  T he   pr im a r y  obj e c ti v e   is   a ugm e nt in g  th e   nu m be r   of   im a g e s   in   t he   da ta s e t  l e ve r a gi ng  d a ta   a ugm e nt a ti o n a nd e x a m in in g   it s   i nf lu e n c e   on   th e   m od e l.  W it h   t he  a ugm e nt e d   d a ta s e t,   th e   I n c e pt io n - R e s N et - v2   m ode l  a c hi e ve d t he  hi ghe s t  r e c or de d a c c ur a c y.   M a q s oo d  a nd   D a m a š e vi č iu s   [ 21]   in tr oduc e   a n  e xt e n s iv e   c om put e r - a id e d  di a gn os i s   ( C A D )   m o de l   f ounde d  on a  de e p a r c hi t e c tu r e  de s ig ne d f or   bot h t he   c la s s if ic a t i on a nd  s e gm e nt a ti o n of   s ki n l e s io n s . I ni ti a ll y,  a   pr e - pr oc e s s in g i s  p e r f or m e d  ut il iz i ng a n  a ppr o a c h  th a t  i nvol v e s   m odi f ie d bi o - in s pi r e d m ul ti pl e  e xp os ur e  f u s io n   f or   c ont r a s t  e nh a nc e m e nt .  F ol l ow in g   th i s ,  a   s pe c ia li z e d   C N N   a r c hi te c tu r e   c om pr i s in g   26  la y e r s   i s   c r e a te d   to   pe r f or m   th e   s e gm e nt a ti on   of   s ki n  r e gi on s .  I n   th e   s ub s e q ue nt   p ha s e ,  f o ur   pr e - tr a in e d  C N N   m od e l s   ( V G G 16,  R e s N e t - 50,  X c e p ti on ,   a nd R e s N e t - 101)  a r e  a dj u s te d   a nd   tr a in e d   th r ough  tr a ns f e r   le a r ni ng us i ng  th e   s e gm e nt e d  im a ge s .  T h e   f e a tu r e   s e le c ti on  pr oc e s s   ut il iz e s   a   P oi s s on   di s tr i b ut io n  a ppr oa c h  t o  id e nt if y  o pt im a l   f e a tu r e s   f or   c la s s if i c a ti on.  T he   ul ti m a te   c a te gor iz a ti on  i s   c a r r ie d  out   th r oug h  th e   a ppl i c a ti o n  of   th e   s e le c te d  f e a tu r e s   in   th e   m ul ti - c la s s   s uppor t   ve c to r   m a c hi ne   ( M C - S V M ) .   I n  c om p a r is o n   to   e s t a bl i s he d   s t a te - of - th e - a r t   a lg or it hm s ,  th e   s ugg e s t e d  a ppr o a c h f or  s k in  l e s io n de te c ti on  a nd  c la s s if ic a ti on  e xhi bi te d s upe r io r   pe r f or m a nc e .   A ki la nda s ow m ya   e t  al .   [ 22]   ut il iz e   a   te c hni que   known  a s   s a nd  c a t  s w a r m   opt im iz a ti on  w it h  R e s N e t5 0 ( S C S O - R e s N e t5 0)  t o di f f e r e nt ia te  be twe e n de e p hi dde n a nd known f e a tu r e s , t he r e by e nha nc in g t he   a c c ur a c y  of   pr e di c ti ons .  A ut hor s   e m pl oy  a n  e nha nc e d  h a r m ony  s e a r c h  ( E H S )   s tr a te gy  f or   f e a tu r e   opt im iz a ti on a nd r e duc ti on of  da ta  di m e ns io na li ty . A  r a nge  of  e ns e m bl e  c la s s if ie r s , i nc lu di ng S V M , k - ne a r e s t  ne ig hbor   ( K N N ) ,  r a ndom  f or e s t,   li ne a r   r e gr e s s io n ,  a nd  na iv e   B a ye s   a r e   us e d  f or   th e   ti m e ly   de te c ti on  of   s ki n  c a nc e r .  T he   e f f e c ti ve ne s s   of   th e   s ugg e s te d   a ppr oa c h   is   e va lu a te d  ba s e d  on   th e   K a ggl e   a nd  th e   I S I C   2019  da ta ba s e s .  A s   pe r   e va lu a ti ons   on  be nc hm a r k  da ta s e t s ,  th e   s ugge s te d  m e th od  e nha nc e s   a c c ur a c y  in   c om pa r is on  to   le a di ng  te c hni que s .  T he s e   r e s ul t s   il lu s tr a te   th e   c a pa bi li ty   of   th e   pr opos e d  m ode l  in   im pr ovi ng   th e  t im e ly  de te c ti on of  s ki n c a nc e r .   C ha nda   e t  al .   [ 23]   in tr oduc e   a   uni que   e ns e m bl e   a ppr oa c h  th a t  i nc or por a te s   th r e e   de e p  c onvolut io na l  ne ur a l  ne twor ks   ( D C N N ) ,  e a c h  c us to m iz e d  w it h  va r yi ng  dr opout  la ye r s   to   e nha nc e   le a r ni ng.  C ons e que nt ly ,  th e   s ugge s te d  f r a m e w or k,  D C E N S ne t,   a tt a in s   a n   e xc e pt io na l   bi a s - va r ia nc e   ba l a nc e .  U pon   a s s e s s m e nt   u s in g  th e   w id e ly - ut il iz e d  H A M 10000  s ki n  le s io n  da ta s e t,   th e   pr opos e d  m ode l  s ur pa s s e s   e xi s ti ng  m e th ods ,  s how in g  pot e nt ia l  to  e nha nc e  t he  a c c ur a c y of  di a gnos i s  a nd t r e a tm e nt .   A   pi one e r in g  m e th od  is   s ugge s t e d  f or   m ul ti - c la s s   c la s s if ic a ti on  of   s ki n  le s io ns ,  c a pi ta li z in g  on   opt im a l  de e p l e a r ni ng f e a tu r e  i nt e gr a ti on a nd a n  e xt r e m e  l e a r ni ng ma c hi ne   ( E L M )  [ 24] .  T he  s ugge s te d m ode l  e nc om pa s s e s   th e   f ol lo w in g  m a in   s ta ge s :  c a pt ur in g  a nd  im pr ov in g  im a ge s ;  e xt r a c ti ng  de e p   le a r ni ng  f e a tu r e s   th r ough  tr a ns f e r   le a r ni ng;   c hoos in g  th e   m os t  e f f e c ti ve   f e a tu r e s   ut il iz in g  a   c om bi ne d  a ppr oa c h  of   w ha le   opt im iz a ti on  a nd  e nt r opy - m ut ua l  in f or m a ti on  ( E M I ) ;  a nd  m e r gi ng  s e le c te d  f e a tu r e s   us in g  a n  a da pt e d   c a noni c a l  c or r e la ti on - ba s e d   m e th od  a nd,  ul ti m a te ly ,   c la s s if ic a t io n  a c c or di ng  to   E L M .  T h e   s ta g e   of   s e le c ti ng  f e a tu r e s   e nha nc e s   th e   pr e c is io n  a nd  e f f ic a c y  of   th e   s ys te m .  I n  c ont r a s t  to   nove l  te c hni que s ,  th e   s ugge s te d  a ppr oa c h e nha nc e s  pr e c is io n w hi le  m a in ta in in g  c om put a ti ona l  e f f ic ie nc y.   B a ns a l  e t  al .   [ 25]   s ugge s t  e m pl oyi ng  in te gr a te d   e xt r a c te d  f e a tu r e s ,  ha r ne s s in g  bot h  de e p  le a r ni ng   m ode l  a nd  ha ndc r a f te d  f e a tu r e   e xt r a c ti on  t e c hni que s ,  d e r iv e d  f r om   de r m os c opi c   im a ge s   to   a ugm e nt   th e   c la s s if ie r ' s   f unc ti ona li ty .  E f f ic ie nt N e t - B 0  a nd  R e s N e t5 0V 2  a r e   th e n  ut il iz e d  f or   e xt r a c ti ng  f e a tu r e s ,  w hi le   a n  a r ti f ic ia l  ne ur a l  ne twor k  ( ANN )   is   e m pl oye d   f or   c la s s if yi ng  s ta ge .  T he   out c om e s   r e ve a l  th a t   th e   pr e s e nt e d  ha ir   r e m ova l  te c hni que s ,   w he n  c om bi n e d  w it h  th e   f e a tu r e s ,  e nha nc e   m e la nom a   di a gno s is   a c c ur a c y   in   c om pa r is on  w it h  s c e na r io s   w h e r e   i )   no  pr e - pr oc e s s in g  i s   pe r f or m e d  or   ii )   ha ndc r a f te d  or   de e p  le a r ni ng  f e a tu r e s  a r e  ut il iz e d i nde pe nde nt ly .  T he  s ugg e s te d m ode l  out pe r f or m s  ot he r  t e c hni que s  i n t hi s  f ie ld .   E lG ha ny  e t   al .  [ 2 6]   e xpl or e   th a t  th e   po te nt i a l  of   de e p  s tr u c tu r e s   i n  d e te c ti ng   va r io us   de r m o s c opi c   im a ge s .  T he   obj e c ti v e  i s  t o d e s ig n a nd a dj us t  a   de e p l e a r ni ng   a r c hi te c t ur e  f or  di a gno s in g v a r io u s  gr a d e s  of   s ki n   c a n c e r .  F i ne - tu n in g,  a   p ot e nt   te c hni q ue   f or   a c hi e v in g  im pr ove d  out c om e s ,  i s   a p pl ie d  to   pr e tr a i ne d   m od e l .  T h e   f in e - tu ni ng  of   th e   pr opo s e d  d e e p  n e twor k  in vol v e s   r e g ul a r i z a t io n,  ba t c h  nor m a li z a t io n,  a nd  hype r pa r a m e te r   opt im iz a ti on. T h e   s u gge s te d  R e s N e t5 0  n e twor k e f f e c t iv e ly  c la s s if ie d  7  di s ti nc t  c l a s s e s   of   d e r m os c opi c   im a g e s   w it hi n H A M 10000  da t a ba s e .  T he  e xp e r im e nt a l  f i ndi ng s  i n di c a te  t he   s up e r io r it y of  t he   s ug ge s te d  f r a m e w or k.       3.   M E T H O D   T he   a im   of   th is   s tu dy   is   to   pr opos e   a   r obu s t  a lg or it hm   in   or de r   to   di a gnos in g  s ki n  c a nc e r ,  le ve r a gi ng   th e   pow e r   of   pr e - tr a in e d  d e e p  n e ur a l  ne twor ks .   T h e   de pt h   a n d  e f f e c ti ve ne s s   of   c onvolut io na l  f il te r s   m a ke   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, No. 3, J une  2025 :   2291 - 2301   2294   th e s e   pr e - tr a in e d  C N N s   pa r ti c ul a r ly   be ne f ic ia l  f or   ta s ks   r e l a te d  to   im a ge s .  F or   th e   pur pos e   of   f e a tu r e   e xt r a c ti on  in   th is   s tu dy,  de e p  a r c hi te c tu r e s   s uc h  a s   R e s N e t,   G oogl e N e t ,   a nd  A le xN e t  a r e   ut il iz e d.  I n  th e   pr e s e nt e d  m e th odol ogy,  pos t  th e   e xt r a c ti on  a nd  a m a lg a m a ti on  of   f e a tu r e s ,  th e   m in im um   r e dunda nc y  m a xi m um   r e le va nc e   ( M R M R )   a lg or it hm   is   e m pl oye d  to   pi c k  th e   m os t  s ui ta bl e   f e a tu r e s .  T he   M R M R   a lg or it hm ,  ut il iz in g   th e   p r in c ip le s   of   m in im um   r e dunda nc y  a nd  m a xi m um   a s s oc ia ti on,  c ur ta il s   th e   r e dunda nc y  a m ongs t   f e a tu r e s ,   th e r e by  e nha nc in g  th e   a c c ur a c y  of   c la s s if ic a ti on.  F ur th e r m or e ,  th e   b a ggi ng  a lg or it hm   is   im pl e m e nt e d  dur in g   th e   c la s s if ic a ti on  pha s e .  F ig ur e   1  il lu s tr a te s   a   bl oc k  di a gr a m   de pi c ti ng  th e   pr opos e d m e th odol ogy .           F ig ur e  1. D ia gr a m  of   pr opos e d a ppr oa c h       3.1.   F e at u r e   e xt r ac t io n   I n  th e   pr e s e nt e d  a ppr oa c h,  pr e - t r a in e d  ne twor ks   s uc h  a s   A le xN e t,   R e s N e t5 0,  a nd  G oogl e N e t  a r e   ut il iz e d f or  t he  pu r pos e  of  f e a tu r e  e xt r a c ti on f r om  i m a ge s . D e ta il e d de s c r ip ti ons  of  e a c h of  t he s e  ne twor ks  a r e   pr ovi de d i n t he  f ol lo w in g s e c ti ons .     3.1.1.  A le xN e t   E s s e nt ia ll y,  A le xN e t  is   a n  a dva nc e d  ty pe   of   th e   tr a di ti ona l  L e N e t.   T he   c om pr e he ns iv e   a r c hi te c tu r e   of   th e   A le xN e t  m ode l  is   de pi c te d  in   ha d   be e n  il lu s tr a te d  F ig ur e   2.  T he   m ode l  c ons is ts   of   s e ve r a l  la ye r s ,  s ta r ti ng  w it h  th e   in put   la ye r   th a t  de te r m in e s   th e   in put   da ta   s iz e .  I n  th e   A le xN e t  ne twor k  a r c hi te c tu r e ,  th e   s iz e   of   th e   in put   im a ge   s houl d  be   227 × 227 × 3.   T he   he a r t  of   th e   A l e xN e t  is   c om pos e d   of   th e   m id dl e   la y e r s .  T he   s tr uc tu r e  of  t he s e  l a ye r s  c ons i s ts  of  f iv e  c onvolut io n l a ye r s ,  r e c ti f ie d l in e a r  uni ts   ( R e L U ) , m a x - pool in g  la ye r s ,   a nd f ul ly  c onne c te d l a ye r s .  T he  f in a l  la ye r  i n t hi s  s tr uc tu r e  i s  t h e  c la s s if ic a ti on l a y e r .           F ig ur e  2. T he  a r c hi te c tu r e  of  A le xN e t  m ode l  [ 27]       3.1.2.  R e s N e t 50   R e s id ua l  n e twor ks ,  r e f e r r e d  to   a s   R e s N e ts ,  a r e   a   ty pe   of   de e p  c onvolut io na l  ne twor ks .  T he ir   f unda m e nt a l  c onc e pt   in vol ve s   bypa s s in g  bl oc ks   of   c onvolut io na l  la ye r s   le ve r a gi ng  s hor tc ut   c onne c ti ons .  T h e   ba s ic   bl oc ks ,  t e r m e d  a s   “ bot tl e n e c k”   bl oc k s ,  a tt e nd  two  f und a m e nt a l  la w e s :  i )   la ye r s   w it h  id e nt ic a l  out put   f e a tu r e   m a p  s iz e s   ha ve   th e   s a m e   a m ount   of   f il te r s   a nd  ii )   w he n  th e   f e a tu r e   m a p  di m e ns io n  is   c ut   in   ha lf ,  th e   f il te r   c ount   is   double d  c or r e s pondingl y.  T he   dow n  s a m pl in g  pr oc e s s   is   e x e c ut e d  di r e c tl y  by  c onvolut io na l  la ye r s   w it h  a   s tr id e   of   two.  B a tc h  nor m a li z a ti on  is   im pl e m e nt e d  a f te r   a ny  c onvolut io na l  la ye r   a nd  be f or e   th e   R e L U   a c ti va ti on  f unc ti on.  W h e r e   th e   s iz e   of   th e   out put   a n d  in put   m a tc h,  th e   id e nt it y  s hor tc ut   is   us e d.   H ow e ve r , w he r e in  t he  s iz e s  i nc r e a s e , t he  pr oj e c ti on s hor tc ut  i s  us e d t o m a tc h s iz e s  vi a  1*1 c onvolut io ns . t he n   th e   s hor tc ut s   go  a c r os s   f e a tu r e   m a ps   of   two  di f f e r e nt   s iz e s .  F in a ll y,  ne twor k  e nds   by  a   f ul ly   c onne c te d  la ye r   w it h   1,000 unit s , e qui ppe d w it h a   S of tM a x   a c ti va ti on f unc ti on.  T he  ne twor k c ons i s ts  of  a  t ot a l  of  50 we ig ht e d  la ye r s , w it h 23,534,592 tr a in a bl e   va r ia bl e s .  T he  s tr uc tu r e  of  t he  R e s N e t5 0 i s  i ll us tr a te d i n F ig ur e  3.   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       Sk in  c anc e r  di agno s is  us in g  h y br id  de e p p r e - tr ai ne d c on v ol ut io nal  ne ur al  ne tw or k s   ( M aha I br ahi m  K hal e e l )   2295       F ig ur e  3. R e s N e t5 0  a r c hi te c tu r e  [ 27]       3.1.3.  G oogl e N e t   A s   a   w e ll - e s ta bl is he d  pr e tr a in e d  de e p  C N N   c ons i s ti ng  of   22  la ye r s ,  G oog l e N e t  w a s   s pe c if ic a ll y  de ve lo pe d  to   out pe r f or m   c ont e m por a r y  C N N   ne twor ks   in   te r m s   of   pe r f or m a nc e .  I t  de m ons tr a te d  it s   s upe r io r it y  in   a c c ur a te ly   r e c ogni z in g  vi s ua l  pa tt e r ns   f r om   th e   s our c e ,  e a r ni ng  it   th e   vi c to r y  in   th e   I m a ge N e t  la r ge   s c a le   vi s ua l  r e c ogni ti on  c ha ll e nge   ( I L S V R C )   c ha ll e nge   in   2014.  T he   not a bl e   im pr ove m e nt   in   pe r f or m a nc e   c a n  be   c r e di te d  to   th e   in c e pt io n  m odul e s   ( I M )   in te gr a te d  w it hi n  it s   f r a m e w or k,  a s   de not e d  by   th e  r e d c ir c le   in  t he  i ll us tr a ti on of  F ig ur e  4 .           F ig ur e  4 .   G oog l e N e t  s tr uc tu r e  [ 27 ]       T he   IM   e na bl e s   th e   s im ul ta ne ou s   a ppl ic a ti on  of   va r io us   c onvolut io ns   a nd  m a x  pool in g  ope r a ti ons   w it hi n  a   uni f ie d  la ye r .  T hi s   gu a r a nt e e s   th a t  th e   ne twor k  un de r goe s   tr a in in g  w it h  opt im iz e d  w e ig ht s   a nd  c hoos e   f e a tu r e s   th a t  a r e   m or e   a dv a nt a ge ou s .  T o  a c hi e ve   th is ,  e a c h  in c e pt io n  l a ye r   hous e s   va r ia bl e - s iz e d  c onvolut io na l  ke r ne ls ,  s pe c if ic a ll y  1 × 1,  3 × 3,  a nd   5 × 5,   a lo n g  w it h  a n  a ddi ti ona l  3 × 3   m a x  pool in g.   T hi s   a r r a nge m e nt   is   de vi s e d  to   e xt r a c t  m or e   di s ti nc ti ve   f e a tu r e s   f r o m   th e   pa tt e r n  tr a ns m it te d  f r om   th e   pr e c e di ng  la ye r .  T he  s tr uc tu r e   of   th e   IM   is   de pi c te d   in   il lu s tr a te d  F ig ur e   3.  H e r e ,  th e   1*1  f il te r s ,  in   c onj unc ti on  w it h  th e   m a x  pool in g  la ye r ,  pe r f or m   a   dua l  r ol e   of   r e duc in g  e nc a ps ul a ti ng  a nd  di m e ns io na li ty   th e   c ont e nt   f r om   th e   pr e c e di ng  la ye r .  A s   il lu s tr a te d   in   F ig ur e   3,   th e   ni n e   I M s   in c or por a te d  in   th e   G oog l e N e t  a r c hi te c tu r e   a r e   e f f e c ti ve   in   e xt r a c ti ng  m or e   di s c r im in a ti ve   f e a tu r e s   f r om   th e   s our c e   im a ge .  T ypi c a ll y,  f e a tu r e s   w it h  gr e a te r   c om pl e xi ty   in   th e ir   r e pr e s e nt a ti on s   a r e   f a vor e d,   gi ve n  th e ir   e a s e   of   ha ndl in g  in   a   ne w   ne twor k  a nd s ubs ta nt ia l   c ont r ib ut io n t o e xpe di ti ng t he  t r a in in g pr oc e s s .       3.2.   F e at u r e   s e le c t io n   T he   r a ti ona le   b e hi nd  e m pl oyi ng  th e   M R M R   m e th od  i s   to   opt i m iz e   th e   r e le va nc e   be twe e n  f e a tu r e s   a nd  th e ir   c or r e s ponding  la be ls   ( c la s s ) ,  w hi le   c onc ur r e nt ly   a im in g  to   r e duc e   th e   r e dunda nc y  a m ong  in di vi dua l  f e a tu r e s .  T h e   M R M R   te c hni qu e   ut il iz e s   m ut ua l  in f or m a ti on  a s   a   m e tr ic   to   a s s e s s   th e   a s s oc ia ti on  a m ong  va r ia bl e s . T he  m ut ua l  in f or m a ti on be twe e n X   a nd Y  i s  c om put e d ba s e d on ( 1) .     ( ; ) = ∑ ∑ ( , ) ∈ ∈ ( , ) ( ) ( )   ( 1)     ( , )   de not e s   pr oba bi li s ti c   de n s it y  of   X   a nd  Y   va r ia bl e s ,     is   in di vi dua l  c ha r a c te r is ti c s ,   c   r e pr e s e nt s   th e   c la s s e s .   M a xi m um  r e le va nc e  m e a s ur e  i s  c a lc ul a te d ba s e d on ( 2) .     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, No. 3, J une  2025 :   2291 - 2301   2296    ( , ) , = 1 | | ∑ (  ; )  ∈   ( 2)     | S |  r e p r e s e n t s  t h e   di m e n s i on a l i ty   of   t h e  f e a t ur e s   w it h i n  t h e  S   s p a c e .   (  ; ) ,     m u tu a l   in f or m a ti o n   a m o n g  f e a t ur e s .   T he   s ub s e t  S ,  w hi c h  pos s e s s e s   th e   ut m os t  c or r e la ti on  r a te ,  is   d e r iv e d  us in g  th e   m a xi m um   r e le va nc e   m e a s ur e .  A lt hough,  it ’ s   c r uc ia l  to   not e   th a t  th e   pr ope r ti e s   c hos e n  ba s e d  on  th e s e   m e a s ur e s   m a y  e xhi bi t   r e dunda nc y.  H e nc e ,  th e   ut il iz a ti on  of   th e   m in im um   r e dunda nc y  c ondi ti on,  a s   il lu s tr a te d  in   ( 3) ,  c a n  a ls o  s e r ve   a s  a  m e th od t o c hoo s e  f e a tu r e s  t ha t  e xhi bi t  m ut ua l  e xc lu s iv it y.          ( ) , = 1 | | 2 ∑ (  ,  )  ,  ∈     ( 3)     (  ,  )   r e pr e s e nt s  t he  m ut ua l  knowle dge   a m ong f e a tu r e s      a nd   .   T he   a im   is   to   e li m in a te   hi ghl y  de pe nde nt   f e a tu r e s   a nd  m in im iz e   r e dunda nc y  a m ong  th e m .  T he   M R M R   a lg or it hm   c om bi ne s   m a x - r e le va nc e   a nd   m in - r e dunda nc y  te r m s .  A s   a   r e s ul t,   ( 4)   a nd   ( 5)   a r e   ut il iz e d   to   c onc ur r e nt ly  opt im iz e  R  ( r e dunda nc y)  a nd D  ( r e le va nc e ) .     ( , ) ,   = −     ( 4)     ( , ) ,   =   ( 5)     I nc r e m e nt a l  s e a r c h   te c hni que s   a r e   ut il iz e d  f or   th e   id e nt if ic a ti on  of   f e a tu r e s   th a t  c lo s e ly   a ppr oxi m a te   opt im a li ty   in   va r io us   a ppl ic a ti on s .  T he   c a lc ul a ti on  of   th e   opt i m a l  f e a tu r e   s ub s e t  w it h   m - 1  f e a tu r e s   in vol ve s   th e  c om put a ti on of  t he   − 1   f e a tu r e  s ubs e t,  a s  out li ne d by ( 6) .       − − 1 [ (  ; ) − 1 − 1 ∑ (  ;  )    ∈   − 1     ( 6)     3.3.   C la s s if i c at io n   I n  th is   in ve s ti ga ti on,  th e   ba ggi ng  te c hni que   i s   e m pl oye d  f or   s k in   c a nc e r   de te c ti on,  w he r e in   a   s ubs e t  of   th e   or ig in a l   da ta   is   s e nt   to   th e   c la s s if ie r s .  C ons e que nt ly ,  e a c h  c la s s if ie r   is   e xpos e d  to   a   di s ti nc t  por ti on  o f   th e   da ta s e t,   c ons tr uc ti ng  it s   m ode l  ba s e d  on  th e   s pe c if ic   s ub s e t  it   r e c e iv e s .  N ot a bl y,  th e   s e le c ti on  of   th is   s ubs e t  is   pe r f or m e d  w it h  r e pl a c e m e nt ,  a ll ow in g  f or   th e   pos s ib il it y  of   m ul t ip le   oc c ur r e nc e s   of   e a c h  s a m pl e .   T he   s tu dy  ha s   s how n  th a t  th e   c la s s if ic a ti on  m ode l  c a n  im pr ov e   le a r ni ng  a nd  de te c ti on  c a pa bi li ti e s ,  r e s ul ti ng   in  e nha nc e d a c c ur a c y. T h e  ove r a ll  ope r a ti on of  t hi s  t e c hni que  i s  di s pl a ye d i n F ig ur e  5 .           F ig ur e  5. C la s s if ic a ti on mode l  us in g ba ggi ng a lg or it hm       4.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   I n  th is   pa r t ,  th e   e f f ic a c y  of   th e   p r opos e d   m ode l  is   e va lu a te d  le v e r a gi ng  s ta nda r d  a s s e s s m e nt   m e tr ic s ,   a nd  th e   f unc ti ona li ty   o f   th e   a lg or it hm   is   c om pa r e d  w it h   ot h e r   s ta te - of - th e - a r t   m e th ods .  T he   a lg or it hm   is   s im ul a te d  in   M A T L A B   ( 2022b)   s of twa r e   a nd  a n  N V I D I A   gr a phi c s   c a r d  e qui pp e d  w it h  8  G ig a byt e s   of   onboa r d  R A M .   I n  tr a in in g  pha s e ,   w e   a ll oc a te   70 %  of   th e   da t a .   S pe c if ic a ll y,  7 , 011  da ta   s a m pl e s   a r e   f e d  in to   th e  pr opos e d m ode l  a s  t r a in in g i nput , w hi le  3 , 004 da ta  s a m pl e s   a r e  s e t  a s id e  f or  t he  t e s ti ng pha s e . E a c h i m a ge   c ont r ib ut e s   1 , 000  f e a tu r e s ,  e xt r a c te d  by  th e   pr e - tr a in e d  c onvolut io na l  ne twor ks .  S ubs e que nt ly ,  th e   M R M R   a lg or it hm  i s  e m pl oye d t o r e duc e  t he  di m e ns io ns  of  e a c h f e a tu r e  ve c to r  t o 500 dim e ns io ns .   U lt i m a te ly ,   th e   c l a s s if i c a ti on  of   th e s e   f e a t ur e   v e c to r s   i s   c a r r ie d   o ut   us in g  t he   b a g gi n g  m e t ho d.   F ur th e r m or e ,  t he   c l a s s if i c a ti o n  a c c ur a c y  i s   a s s e s s e d  th r ou gh  a   v a li da ti o n  pr oc e s s ,  i nvo lv i ng  t h e   p a r ti ti o ni n g  of   th e   d a t a s e t   i nt o   t e n  f ol ds .  T he   m o de l  i s   it e r a ti ve l y  tr a in e d  a n d  te s t e d ,  w it h   e a c h   f ol d  s e r vi ng   a s   a   v a li da ti o n  s e t.   N ot a b ly ,   th e   d iv i s io n   of   th e   d a t a s e t  in to   tr a in i ng  a n d  t e s t  s e t s   i s   a c c o m pl is h e d  t hr o ugh   a   r a ndo m   p e r m ut a ti on   pr o c e s s .   T h e  f i nd in g s  pr e s e nt e d  in   th e  t a b le s  r e pr e s e n t  t he  a ve r a g e  o ut c om e  of   50 - ti m e s  r u nn in g  t h e  pr o gr a m .   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       Sk in  c anc e r  di agno s is  us in g  h y br id  de e p p r e - tr ai ne d c on v ol ut io nal  ne ur al  ne tw or k s   ( M aha I br ahi m  K hal e e l )   2297   4 .1.    D at as e t   T hi s   w or k  ut il iz e s   th e   H AM 10000  da ta ba s e   f or   th e   pur pos e   of   di a gnos in g  s ki n  c a nc e r .  T he   H A M 10000  da ta s e t  c om pr is e s   10,015  de r m a to s c opy  pi c tu r e s ,  e a c h  e xpos in g  di s ti nc t  f or m s   of   s ki n  di s or de r s .  T hi s   da t a ba s e   is   c ol le c te d  f r om   A us tr ia   a nd  A u s tr a li a   pa ti e nt s .   T he   pi c tu r e s ,  w hi c h   a r e   c e nt e r e d  c r ops ,   ha ve   di m e ns io ns   of   600 × 450  pi xe l s .  T he   da ta ba s e   i s   c a te gor iz e d  in to   7  c la s s e s ,  w it h   e a c h   c la s s   s ig ni f yi ng  a   di s ti nc t  di s e a s e . T he   s pe c if ic s  of  t he s e  c la s s e s   a r e  de ta il e d i n T a bl e  1.   S e ve r a l  i n s ta nc e s  of  t he  da ta s e t  pi c tu r e s   a r e   di s pl a ye d   in  F ig ur e  6.       T a bl e  1.  C a te gor ie s   in  H AM 10000  d a ta s e t   D i s e a s e   t ype   C l a s s   l a b e l   A c t i ni c  ke r a t os e s  a nd i nt r a e pi t he l i a l  c a r c i nom a / B ow e n di s e a s e  ( a ki e c )   0   B a s a l   c e l l   c a r c i nom a  ( bc c )   1   B e ni gn l e s i ons  of  t he  ke r a t os i s  ( bkl )   2   D e r m a t of i br om a  ( df )   3   M e l a nom a  ( m e l )   4   M e l a noc yt i c  ne vi  ( nv)   5   V a s c ul a r  l e s i on s  ( va s c )   6           F ig ur e  6. D a ta s e t  im a ge  e xa m pl e s       4 .2.    E val u at io n   c r it e r ia   T he   e v a lu a ti on  of   our   w or k  is   ba s e d  on  f our   ke y   m e tr ic s ;  a c c u r a c y,  pr e c is io n,  r e c a ll ,  a nd  F 1 - s c or e .  T he   T P   r e pr e s e nt s   tr ue   po s it iv e   de te c ti on s ,  T N   r e pr e s e nt s   t r ue   ne ga ti ve   de te c ti on s ,  F P   r e pr e s e nt s   f a l s e   pos it iv e   de te c ti ons ,   a nd  F N   r e pr e s e nt s   f a ls e   ne ga ti ve   d e te c ti ons .  T he   f or m ul a s   f or   th e s e   m e tr ic s   a r e   pr e s e nt e d   in  ( 7)   to   ( 10 ) :      = (  +  ) (  +  +  +  )   ( 7)      =  (  +  )   ( 8)     =  (  +  )   ( 9)     1    = 2 ∗ ( ∗ ) ( + )   ( 10)     4 .3.    E val u at io n  an d   r e s u lt s  c om p ar is on   I n  or de r   to   e va lu a te   th e   s y s te m ’ s   e f f e c ti ve n e s s   in   de te c ti ng  s ki n  c a nc e r ,  w e   ut il iz e d  a   c onf us io n   m a tr ix .  T he   c onf u s io n  m a tr ix   f or   th e   te s t  da t a   is   pr e s e nt e d   in   il l us tr a te d   F ig ur e   7. T he  c la s s if ic a ti on  out c om e s   f or   e a c h  c a te gor y  a s   pe r   th e   c onf us io n  m a tr ix   a r e   di s pl a y e d.  T he   ta bl e   s ugge s ts   th a t  th e   f unc ti ona li ty   of   th e   s ugge s te d a ppr oa c h i s  de e m e d s a ti s f a c to r y.   W it hi n  th e   r e a lm   o f   ML ,   th e   e f f ic ie nc y  o f   a   bi na r y  c la s s if ic a ti on  a t  di f f e r e nt   th r e s hol ds   c a n  be   r e pr e s e nt e d  by  a   r e c e iv e r   ope r a ti ng  c ha r a c te r is ti c   ( R O C )   c ur ve .  T hi s   c ur ve   is   c on s tr uc te d  us in g  two  ke y   pa r a m e te r s :  th e   tr ue   po s it iv e   r a te   ( T P R )   a nd  th e   f a l s e   po s it iv e   r a te   ( F P R ) .  T he   T P R ,  a lt e r na ti ve ly   r e c ogni z e d  a s   s e ns it iv it y  or   r e c a ll ,  de not e s   th e   f r a c ti on  of   a c tu a l  pos it iv e   s a m pl e s   a c c ur a te ly   de te c te d.  I n  c ont r a s t,   th e   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, No. 3, J une  2025 :   2291 - 2301   2298   F P R   r e pr e s e nt s   th e   f r a c ti on  of   a c tu a l  ne ga ti ve   s a m pl e s   e r r one ous ly   de te c te d  a s   pos it iv e .  T he   de f in it io n  of   F P R  i s  pr e s e nt e d  in  ( 11) .     =   +      ( 11)     T h e   r e l a t i on s h i p   b e tw e e n   a   c l a s s i f i e r ’ s   T P R   a n d   F P R   i s   d e p i c t e d  b y   g r a p hi n g   T P R   v e r s u s   F P R   f or   a l l  p o t e n t i a l   t hr e s h o l d s .   A   h i gh - p e r f or m i n g   c l a s s i f i e r   w il l   g r a vi t a t e   t o w a r d s   t h e   u pp e r - l e f t   s i d e   o f   t h e   R O C   c u r v e ,  s i g n i f y i n g   a   h i gh   T P R   a n d  a   m in i m a l  F P R .   I n   c o n tr a s t ,   a   c l a s s i f i e r   w i th   s u b p a r   p e r f or m a n c e   w i l l  l e a n   t o w a r d s   t he   l o w e r - r ig h t  c o r n e r ,  i n di c a t in g   a   d im i n i s h e d   T P R   a n d  a n   e l e v a te d   F P R .   A   c l a s s i f i e r   t h a t   p e r f or m s   a t   a   l e v e l  e q u i v a l e nt   t o  r a n do m   gu e s s i n g   w il l   c oi n c i d e  w i t h  t h e   R O C   c ur v e ’ s   d i a g o n a l   l in e ,   d e n ot i ng   a n   e q u a l   T P R   a n d  F P R .           F ig ur e  7. C onf us io n m a tr ix  of  s ki n c a nc e r  de te c ti on       T he   R O C   c ur ve   f or   th e   pr e s e nt e d  m e th od  is   il lu s tr a te d  in   F ig ur e   8.  T he   c ur ve ,  pos it io ne d  ne a r   th e   to p - le f t  c or ne r ,   s ig ni f ie s   a   not a bl e   T P R   a nd  a   c or r e s pondingl y  lo w   F P R .  T hi s   pos it io ni ng  in di c a te s   th a t  ou r   m ode l  is   hi ghl y  a c c ur a te   in   de te c ti ng  s ki n  c a nc e r .   F ig ur e   9  il lu s tr a te s   a   ba r   c h a r t  c om pa r is on  de pi c ti ng  th e   out c om e s   of   s ki n  c a nc e r   di a gno s is   u s in g  our   pr e s e nt e d  a ppr oa c h  a lo ngs id e   v a r io us   ot he r   m ode ls ,   in c lu di ng  K N N ,  de c is io n   tr e e s   ( D T ) ,  S V M ,  C N N ,  a nd  D e ns e N e t .  A s   de p ic te d  in   F ig ur e   9,  th e   K N N ,   D T ,  S V M ,  C N N ,  a nd  D e ns e N e t  m ode ls   a c hi e ve d  a c c ur a c y  r a te s   of   94.71,  95.14, 97.43,  92,  a nd  83,  r e s pe c ti ve ly . T he   pr opos e d  m e th od outpe r f or m e d t he s e  m ode ls  w it h a n i m pr e s s iv e   a c c ur a c y r a te  of  99.           F ig ur e  8. R O C  c ur ve  f or  t he  pr e s e nt e d a ppr oa c h   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       Sk in  c anc e r  di agno s is  us in g  h y br id  de e p p r e - tr ai ne d c on v ol ut io nal  ne ur al  ne tw or k s   ( M aha I br ahi m  K hal e e l )   2299       F ig ur e  9.   T he  e f f ic a c y of  t he  s ugge s te d m e th odol ogy a nd pr e - tr a in e d m e th ods       W e  c onduc te d a  c om pa r a ti ve  e va lu a ti on of  ou r  pr opos e d a ppr o a c h a ga in s t  va r io us  ot he r  m e th ods  f o r   s ki n  c a nc e r   de te c ti on.   A s   pe r   th e   d a ta   in   T a bl e   2,  our   m o de l  a c hi e ve d   a   hi gh   c la s s if ic a ti on  a c c ur a c y   e xc e e di ng  99% .  T hi s   de m ons tr a te s   th e   s upe r io r   pe r f or m a nc e   of   our   m e th od  in   c om pa r is on  to   ot he r   c ont e m por a r y  a lg or it hm s .  O ur   r e s e a r c h  in di c a te s   a   hi ghe r   r e c a l l  doe s   not   c or r e la te   w it h  lo w e r   p r e c is io n.  T he   pr e s e nt e d  a lg or it hm   c a n  im pr ove   r e c a ll   m e tr ic   w it hout   ne ga ti v e ly   a f f e c ti ng  on  pr e c is io n  c r it e r io n.  M or e ove r ,  w e   di s c ove r e d  a   c or r e la ti on  be twe e n  th e   r e c a ll   a nd  pr e c is io n  m e tr ic s   w it h  th e   F - s c or e   c r i te r io n.  T he   m e th od   pr e s e nt e d i n t hi s  r e s e a r c h a im s  t o a c hi e ve  a  s ig ni f ic a nt ly  hi ghe r  F - s c or e  r a ti o c om pa r e d t o pr e vi ous  s tu di e s .   I t  is  not e w or th y w hi c h t hi s  s tu dy ha s  e xa m in e d a ll  t he  m e tr ic s  o f   p r e c is io n, F - s c or e ,  a c c ur a c y,  r e c a ll ,  R O C   c ur ve ,  a nd  le a r ni ng  c ur ve   s im ul ta ne ous ly .  I n  c ont r a s t,   pr io r   s tu di e s   ha ve   not   e xpl or e d  th e   c om bi ne d   e f f e c t  of   a ll   th e s e   c r it e r ia ,  f oc us in g  in s te a d  on  onl y  s om e   o f   th e m .  in   a ddi ti on,  th is   a r ti c le   is   pr e s e nt in g  a   c om pr e he ns iv e   s tu dy  on   th e   a ut om a ti c   de t e c ti on  of   s ki n  c a n c e r   ba s e d  on  tr a ns f e r   le a r ni ng  us in g  a   hybr id   m e th od  in c lu di ng  th r e e   pr e - tr a in e d  ne ur a l  ne twor ks   A le xN e t,   R e s N e t5 0 ,   a nd  G oogl e N e t  in   or de r   to   e xt r a c t  f e a tu r e s   a nd  ba ggi ng  te c hni que   in   or de r   to   c la s s if yi ng.  H ow e v e r ,  m or e   in - de pt h  r e s e a r c he s   c a n  be   a ppl ie d  to   pr ove   th e   m e th od  e f f ic ie nc y  on  a   la r ge r   pa ti e nt   popula ti on.  I n  th is   r e s e a r c h,  it   w a s   di s pl a ye d  th a t   m a th e m a ti c a l  opt im iz a ti on  m e th ods   s a m e   a s   M R M R   te c hni que   a r e   m or e   e f f ic ie nt   th a n  tr a di ti ona l  a lg or it hm s   f or   s e le c ti ng  opt im a l  f e a tu r e s .   F ut ur e   w or ks   c oul d  e xpl or e   o th e r   nove l  m a th e m a ti c a l  m e th od s   in or de r   to   opt im a l  f e a tu r e s   s e le c ti on.  R e c e nt   f in di ngs   in   r e s e a r c he s   in   th e   f ie ld   of   s ki n  c a nc e r   r e c ogni ti on  di s pl a y  th a t   hybr id   de e p  le a r ni ng  a ppr oa c he s   c a n  a c hi e ve   hi gh  pe r f or m a nc e   in   f e a tu r e   e xt r a c ti on  f r om   im a ge s .  O ur   obs e r va ti on  di s pl a ys   c onc lu s iv e  e vi de nc e   w h e r e   f e a tu r e   e xt r a c t io n  by  hybr id   pr e - tr a in e d  de e p  ne ur a l  ne twor k   c a n  le a d  to   hi ghe r   e f f e c ti ve ne s s   of   s ki n  c a nc e r   de te c ti on  s ys te m .  T he   e xpe r im e nt a l  r e s ul ts   th a t  a c hi e ve d  in   th is  s tu dy pr ove s  t hi s  m a tt e r .       T a bl e  2.  R e s ul ts   c om p a r is on i n t e r m s  of  e va lu a ti on pa r a m e te r s   M e t hod   F - s c or e   R e c a l l   P r e c i s i on   A c c ur a c y   KNN  [ 28]   94.71   95.14   95.14   95   D T  [ 28]   95.14   95.57   95.71   95   S V M  [ 28]   97.43   97.57   97.71   97   C N N   [ 29]   92   89   91   93   D e ns e N e t   [ 29]   83   84   93   95   T he  pr opos e d m e t hod   98.88   98.90   98.91   98.9       5.   C O N C L U S I O N   M e la nom a ,  s ki n  c a nc e r   kno w n  f or   it s   a ggr e s s iv e   m e ta s ta ti c   b e ha vi or ,  r e pr e s e nt s   a   f or m id a bl e   a nd  w id e s pr e a d  m a li gna nc y  w it hi n  th e   s pe c tr um   of   s ki n - r e la te d   c a nc e r s .  P r om pt   a nd  a c c ur a te   di a gnos is   of   m e la nom a   is   c r uc ia l  in   e nha nc in g  th e   c ha nc e s   of   e f f e c ti ve   tr e a tm e nt .  T he   m a jo r   f oc us   of   th is   r e s e a r c h   is   to   put   f or w a r d   a   s tu r dy  m ode l  to   s ki n  c a nc e r   r e c ogni ti on ,  ut il iz in g  th e   pot e nt ia l  of   pr e - e xi s ti ng  de e p  ne ur a l   ne twor ks .  T he   in he r e nt   de pt h  a nd  e f f e c ti ve ne s s   of   c onvolut io n  f il te r s   r e nde r   pr e - tr a in e d  C N N s   pa r ti c ul a r l y   a dva nt a ge ous   f or   im a ge - r e la te d  ta s ks .  D e e p  a r c hi te c tu r e s ,  in c lu di ng  R e s N e t,   G oogl e N e t ,   a nd  A le xN e t  a r e   e m pl oye d  f or   e xt r a c ti on  of   f e a tu r e s .  F ol lo w in g  th e   e xt r a c ti on  a nd  in te gr a ti on  of   f e a tu r e s ,  th e   M R M R   a lg or it hm   is   a ppl ie d  in   th e   m e th odol ogy  to   s e le c t  th e   m os t  pe r t in e nt   f e a tu r e s .  A ddi ti ona ll y,  th e   c la s s if ic a ti on  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, No. 3, J une  2025 :   2291 - 2301   2300   pha s e   in c or por a te s   th e   ba ggi ng  a lg or it hm   to   e nha nc e   th e   m ode l’ s   r obus tn e s s .  A n  e xha us ti ve   c om pa r is on  w a s   c onduc te d,  w he r e in   our   pr opos e d  m e th odol ogy  w a s   ju xt a pos e d  a ga in s t  va r io us   a lt e r na ti ve s   in c lu di ng  K N N ,   D T ,  S V M ,  C N N ,  a nd  D e n s e N e t  in   th e   dom a in   of   s ki n  c a nc e r   r e c ogni ti on .  T he   r e s ul ts   und e r s c or e   th e   out s ta ndi ng pe r f or m a nc e  of  our  a ppr oa c h, s ur pa s s in g t ha t  of  ot he r  c ont e m por a r y a lg or it hm s  i n t he  f ie ld .       F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   A ut hor s  s ta te  no f undi ng i nvol ve d.       A U T H O R  C O N T R I B U T I O N S  S T A T E M E N T   T hi s   jo ur na l  us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e di T )   to   r e c ogni z e   in di vi dua l   a ut hor   c ont r ib ut io ns , r e duc e  a ut hor s hi p di s put e s ,  a nd f a c il it a te  c ol la bo r a ti on .     N am e  o f  A u t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   M a ha  I br a hi m  K ha le e l   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓         A m ir  L a ki z a de h     ✓     ✓   ✓   ✓         ✓     ✓   ✓       C   :    C onc e pt ua l i z a t i on   M   :    M e t hodol ogy   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i da t i on   Fo   :    Fo r m a l  a na l ys i s   I   :    I nve s t i ga t i on   R   :    R e s our c e s   D   :   D a t a  C ur a t i on   O   :   W r i t i ng  -   O r i gi na l  D r a f t   E   :   W r i t i ng  -   R e vi e w  &   E di t i ng     Vi   :    Vi s ua l i z a t i on   Su   :    Su pe r vi s i on   P   :    P r oj e c t  a dm i ni s t r a t i on   Fu   :    Fu ndi ng a c qui s i t i on         C O N F L I C T  O F  I N T E R E S T  S T A T E M E N T     A ut hor s  s ta te  no c onf li c t  of  i nt e r e s t.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y     T he   da ta   th a t  s uppor t  th e   f in di ngs   of   th i s   s tu dy  a r e   ope nl y  a va il a bl e   in   [ K a ggl e ]   a t   ht tp s :/ /ww w .ka ggl e .c om /d a ta s e ts /k m a de r /s ki n - c a n c e r - m ni s t - ha m 10000 .       R E F E R E N C E S   [ 1]   M .  C i ą ż yńs ka   e t   al . ,   “ T he   i nc i de nc e   a nd   c l i ni c a l   a n a l ys i s   of   non - m e l a nom a   s k i n  c a nc e r ,”   S c i e nt i f i c   R e por t s ,  vol .  11,   no.  1,   2021,   doi :  10.1038/ s 41598 - 021 - 83502 - 8.   [ 2]   E .  R .  P a r ke r ,  “ T he   i nf l ue nc e   of   c l i m a t e   c ha nge   on   s ki n  c a nc e r   i nc i de nc e   –   a   r e vi e w   of   t he   e vi de nc e , ”   I nt e r nat i onal   J ou r nal   of   W om e n’ s  D e r m at ol ogy , vol . 7, no. 1, pp. 17 – 27, J a n. 2021, doi :  10.1016/ j .i j w d.2020.07.003.   [ 3]   L .  R e y - B a r r os o,  S .  P e ña - G ut i é r r e z ,  C .  Y á ñe z ,  F .  J .  B ur gos - F e r ná nde z ,  M .  V i l a s e c a ,  a nd  S .  R oyo,  “ O pt i c a l   t e c hnol ogi e s   f or   t he   i m pr ove m e nt  of  s ki n c a nc e r  di a gnos i s :  a  r e v i e w ,”   S e ns or s , vol . 21, no. 1, J a n. 2021, doi :  10.3390/ s 21010252.   [ 4]   M .  A .   K ha n,  M .  S ha r i f ,  T .  A kr a m ,  S .  K a dr y,  a nd  C .  H s u,  “ A   t w o‐ s t r e a m   de e p  ne ur a l   ne t w or k‐ ba s e d  i nt e l l i ge nt   s ys t e m   f or   c om pl e x  s ki n   c a nc e r   t yp e s   c l a s s i f i c a t i on,”   I nt e r nat i onal   J our nal   of   I nt e l l i ge nt   Sy s t e m s ,  vol .   37,  no.   12,  pp.   10621 – 10649,  2022 ,   doi :  10.1002/ i nt .22691.   [ 5]   P .  F ont a ni l l a s   e t   al . ,   “ D i s e a s e   r i s k  s c or e s   f or   s ki n  c a nc e r s ,”   N at ur e   C om m uni c at i ons ,  vol .  12,  no.  1,   J a n.   2021,    doi :  10.1038/ s 41467 - 020 - 20246 - 5.   [ 6]   M .  A kt e r   e t   al . ,  “ A n  i nt e gr a t e d  de e p  l e a r ni ng  m ode l   f or   s ki n   c a nc e r   d e t e c t i on  us i ng  hybr i d  f e a t ur e   f us i on  t e c hni q ue ,”   B i om e di c al   M at e r i al s  &  D e v i c e s , J a n. 2025, doi :  10.1007/ s 44174 - 024 - 00264 - 3.   [ 7]   M .  D i l da r   e t   al . ,   “ S ki n  c a nc e r   de t e c t i on:   a   r e vi e w   us i ng   de e p  l e a r ni ng  t e c hni qu e s ,”   I nt e r nat i onal   J ou r nal   of   E nv i r on m e nt al   R e s e ar c h and P ubl i c  H e al t h , vol . 18, no. 10, M a y 2021, doi :  10.3390/ i j e r ph181 05479.   [ 8]   H .  B ha t t ,  V .  S ha h,  K .  S ha h,  R .  S ha h,  a nd   M .  S ha h,  “ S t a t e - of - t he - a r t   m a c hi ne   l e a r ni ng  t e c hni que s   f or   m e l a nom a   s ki n  c a n c e r   de t e c t i on  a nd  c l a s s i f i c a t i on:   a   c om pr e he ns i ve   r e vi e w ,”   I nt e l l i ge nt   M e di c i ne ,  vol .  3,  no.   3,  pp.   180 – 190,  A ug.  2023,     doi :  10.1016/ j .i m e d.2022.08.004.   [ 9]   T .  M a z ha r   e t   al . ,  “ T he   r ol e   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  a nd  de e p  l e a r ni ng  a ppr oa c he s   f or   t he   de t e c t i on  of   s ki n  c a nc e r ,”   H e al t hc ar e ,    vol . 11, no. 3, F e b. 2023, doi :  10.3390/ he a l t hc a r e 11030415.   [ 10]   V .  A .  O .  N a nc y,  P .  P r a bha va t hy,  M .  S .  A r ya ,  a nd  B .  S .  A ha m e d,  “ C om pa r a t i ve   s t udy  a nd  a na l ys i s   on  s ki n  c a n c e r   de t e c t i on  us i n g   m a c hi ne   l e a r ni ng  a nd   de e p   l e a r ni ng  a l gor i t hm s ,”   M ul t i m e di a  T ool s   and   A ppl i c at i ons ,  vol .  82,   no.  29,   pp.  45913 – 45957,   D e c .   2023, doi :  10.1007/ s 11042 - 023 - 16422 - 6.   [ 11]   L .  S t e e l e ,  X .  L .   T a n,  B .   O l a bi ,  J .  M .   G a o,  R .  J .  T a na ka ,  a nd   H .  C .  W i l l i a m s ,  “ D e t e r m i ni ng  t he   c l i ni c a l   a ppl i c a bi l i t y  of   m a c hi n e   l e a r ni ng m ode l s  t hr ough a s s e s s m e nt  of  r e por t i ng a c r os s  s ki n phot ot ype s  a nd r a r e r  s ki n c a nc e r  t ype s :   a   s y s t e m a t i c  r e vi e w ,”   J our na l   of   t he   E ur ope an  A c ade m y   of   D e r m at ol ogy   and  V e ne r e ol ogy ,  vo l .  37,  no.  4,  pp.  657 – 665,  A pr .  2023,     doi :  10.1111/ j dv.18814.   [ 12]   M .  Z a f a r ,  M .  S ha r i f ,  M .  S ha r i f ,   S .  K a dr y,   S .  B ukha r i ,   a nd  H .  R a uf ,   “ S ki n  l e s i on  a na l ys i s   a nd  c a nc e r   de t e c t i on  ba s e d  on   m a c hi ne / de e p l e a r ni ng t e c hni que s :  a   c om pr e he ns i ve   s ur ve y, ”  L i f e , vol . 13, no. 1, J a n. 2023, doi :  10.3390/ l i f e 13010146.   [ 13]   R .  L ou,  Z .  L v,  S .  D a ng,   T .  S u,  a nd  X .  L i ,  “ A ppl i c a t i on  of   m a c hi ne   l e a r ni ng  i n  oc e a n  da t a , ”   M ul t i m e di a  Sy s t e m s ,  vol .  29,   no.  3 ,     pp. 1815 – 1824, J un. 2023, doi :  10.1007/ s 00530 - 020 - 00733 - x.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.