I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   39 ,   No .   1 J u l y   2 0 2 5 ,   p p .   1 48 ~ 1 58   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 39 .i 1 . p p 1 48 - 1 58          148     J o ur na ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Using  ResNe a rc hitectu re  with  M RI for  cla ss ifica ti o n of    bra in ima g es       Su bra m a nia n Dha na la k s hm i,  Su bra m a nia n Ar uls elv i   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   B h a r a t h   I n st i t u t e   o f   H i g h e r   E d u c a t i o n   a n d   R e s e a r c h ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   19 2 0 2 4   R ev is ed   Feb   15 2 0 2 5   Acc ep ted   Mar   25 2 0 2 5       stro n g   c las sifica ti o n   m o d e t h a c a n   c o rre c tl y   d e tec a b n o rm a li ti e a n d   n e u ro l o g ica d is o rd e rs  in   b ra i n   i m a g e is  th e   m a in   g o a l.   T h e   f o c u o f   t h i s   re se a rc h   is  o n   imp r o v i n g   th e   a c c u ra c y   o f   M RI   b ra in   ima g e   c a te g o riza ti o n   u sin g   re sid u a n e two r k ( Re sN e t )   me th o d s.  Im p ro v i n g   t h e   m o d e l' c a p a c it y   to   e x trac c o m p lex   c h a ra c teristi c fro m   M RI  ima g e a n d   a c h iev in g   m o re   a c c u ra te  c las sifica ti o n   re su lt is  th e   a im  o f   u si n g   Re sN e a rc h it e c tu re s.  B y   c o n d u c ti n g   e x te n siv e   e x p e rime n ts  a n d   v a li d a ti n g   o u r   re su lt s,  o u p r o jec a ims   to   a tt a in   to p - n o tch   p e rfo rm a n c e   in   b ra in   ima g e   c las sifica ti o n   t a sk s.  Th e   g o a l   is  t o   h e l p   im p ro v e   m e d ica d iag n o sis  a n d   trea tme n t   p la n n i n g .     se c o n d a ry   g o a o t h e   re se a rc h   is  to   d e term in e   if   d e e p   lea rn in g   a p p r o a c h e h a v e   a n y   u se   in   ra d io l o g y ,   with   t h e   h o p e   t h a t h is  wil lea d   to   b e tt e m e d ica ima g e   a n a ly sis  p ip e li n e s.  T h e   m a in   o b jec ti v e   is  to   m a k e   it   e a sie to   i d e n ti f y   n e u ro l o g ica p r o b lem e a rly   o n ,   wh ich   wil e n h a n c e   p a ti e n t   o u tc o m e a n d   a ll o f o m o re   c a lcu late d   trea tme n d e c isio n s.  Re su lt p ro v e d   th a t   t h e   p ro p o se d   Re sN e sy ste m   a c h iev e 9 8 . 8 %   o v e ra ll   a c c u ra c y   with   9 8 . 6 %   se n siti v it y   a n d   9 9 %   sp e c ifi c it y .   K ey w o r d s :   B r ain     I m ag class if icatio n   Ma g n etic  r eso n an ce   im a g in g   Neu r o lo g ical  d is o r d er s   R esNet   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su b r am an ian   D h an alak s h m i   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g   B h ar ath   I n s titu te  o f   Hig h e r   E d u ca tio n   an d   R esear ch   C h en n ai,   T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail: d h an alak s h m is n r @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T o   a d d r e s s   t h c o m p l e x   p r o b le m   o f   e f f i ci e n t l y   t r a i n i n g   v e r y   d e e p   n e u r a n e t w o r k s ,   r es i d u al   n e t w o r k s   ( R e s N e t )   e m e r g e d   a s   a   r e v o l u ti o n a r y   n e u r a l   n e t w o r k   d e s i g n   [ 1 ] .   T h e   p i o n e e r i n g   w o r k   o f   K a i m i n g   H e   e t   a l .   i n   2 0 1 5   l a i d   t h e   g r o u n d w o r k   f o r   R e s Ne t ,   a   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   o p t i m i z at i o n   a n d   d e s i g n   f r a m e w o r k   t h a t   i n t r o d u c e d   a   n e w   n o t i o n   c a l le d   r e s i d u a l   le a r n i n g .   T h e   d e g r a d a t i o n   p r o b l e m   w a s   a   m a j o r   r o a d b l o c k   f o r   t h e   t r a d i t i o n a l   d e e p   n e tw o r k   p a r a d i g m .   I t   m e a n t   t h a t   a d d i n g   m o r e   l a y e r s   w o u l d   l ea d   t o   w o r s e   p e r f o r m a n c e   b e c a u s o f   t h i n g s   l i k e   v a n is h i n g   g r a d i en t s   a n d   o p t i m i za t i o n   c o m p l e x ity   [ 2 ] .   R e s Ne t   c le v e r l y   g o t   a r o u n d   t h i s   p r o b l e m   b y   u s i n g   s k i p   c o n n e c ti o n s ,   s o m et im e s   c a ll e d   s h o r t c u ts .   T h es e   l et  t h e   n e t w o r k   s k i p   o v e r   s p e ci f i l e v e l s ,   s o   d a t a   m a y   f l o w   f r e e l y   f r o m   o n e   l a y e r   t o   a n o t h e r .   W it h   t h i s   n e w   a r c h it ec t u r a l   d e s i g n ,   R es N et   v a r i a n ts   m a y   t r a i n   n e t w o r k s   w i t h   h u n d r e d s   o f   l a y e r s   o r   m o r e   i n   d e p t h   w h i l e   m ai n t a i n i n g   o r   i m p r o v i n g   p e r f o r m a n c e   m e t r i c s   [ 3 ] .   T o   p r e v e n t   g r a d i e n t s   f r o m   d is a p p e a r i n g   d u r i n g   t r a i n i n g ,   R e s N et   i n c o r p o r a t es   r e s i d u a l   co n n e c t i o n s ,   w h i c h   e f f e c t i v el y   s o l v es   t h v a n i s h i n g   g r a d i e n t   i s s u e   [ 4 ] .   T h i s   d e s i g n   e l e m e n t   i m p r o v e s   t h e   n e t w o r k ' s   g e n e r a l i z a b i li t y   b y   r e d u c i n g   o p t i m i z a ti o n   d i f f i c u lt i es   a n d   i n c r e a s i n g   c o n v e r g e n c e   r a t es   v ia   t h e   p r o v is i o n   o f   s h o r t c u t   c h a n n e ls   f o r   g r a d ie n f l o w   [ 5 ] .   R es N e h a s   b e c o m a n   i m p o r t a n p a r t   o f   d e e p   l e ar n i n g   a n d   h a s   b e e n   u s e d   e x t e n s i v e l y   i n   m a n y   d i f f e r e n t   f i e l d s ,   s u c h   a s   s e m a n t ic   s e g m e n t a t i o n ,   o b j e c t   i d e n ti f i c a t i o n ,   a n d   p i c t u r c l a s s i f ic a t i o n   [ 6 ] .   T h e   a r c h i t e c t u r a l   c o n c e p t s   o f   R es N e t   h av e   f o s t e r e d   b r e a k t h r o u g h s   i n   m o d e l   d e s i g n   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Usi n g   R esN et  a r ch itectu r w it h   MRI   fo r   cla s s ifica tio n   o f b r a in   ima g es   ( S u b r a ma n ia n   Dh a n a la ksh mi )   149   o p t i m i z a ti o n   a p p r o a c h e s ,   a n d   i t s   s i g n i f i c a n c e   g o es   b e y o n d   it s   a p p li c a ti o n s   i n   c o m p u t e r   v is i o n   t o   o t h e r   f i e l d s   w i t h i n   a r t i f i c i al   i n t e l li g e n c e   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g   [ 7 ] .   S e c t i o n   3   d e l v e s   i n t o   t h e   M R I   f o r   C l a s s i f i c at i o n   o f   B r a i n   I m a g e s   a n d   h o w   R es N et   m o d e ls   u s e   v a r i o u s   a p p r o a c h e s .   I n   s ec t i o n   4 ,   a n   e x a m p l e   o f   a   M R I   f o r   C l as s i f i c a ti o n   o f   B r a i n   I m a g e s   u t i li s i n g   R e s N et   m o d e ls   wi t h   s e v e r a d a t as e ts   a r u t il i s e d .   Fi n a l l y ,   i n   s e cti o n   5   t h s t u d y   i s   c o n c l u d e d   w i t h   c o n c l u s i o n .       2.   L I T E RA T U RE   SU R VE Y   T h i s   s t u d y   a i m s   t o   i m p r o v e   b r a i n   t u m o u r   d i a g n o s i s   f r o m   MR I   i m a g e s   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g ,   e s p e ci a l l y   t h e   R e s N e t 5 0   a r c h i t e ct u r e   a n d   g r a d i e n t - w e i g h t e d   c l a s s   a c t iv a t i o n   m a p p i n g   ( G r a d - C A M )   [ 8 ] .   D L   t e c h n i q u e s   f i n e - t u n e   p r e - t r a i n e d   m o d e ls   l i k e   R e s N e t ,   a n   a d v a n c e d   c la s s i f i c at i o n   m e t h o d .   R es N e t - b a s e d   t r a n s f o r m e r s   e s t i m a t e   b r a i n   a g e   a n d   c l ass i f y   A lz h e i m e r ' s   d is e as e .   C N N' s   a u t o m a t e d   f ea t u r e   e x tr a c t i o n   m a y   b o o s p e r f o r m a n c e .   C N N   a p p r o a c h e s   i n c l u d e   R es N et .   A   R es N e t   f e e d - f o r w a r d   s i g n a l   b y p a s s es   th e   C N N   b l o c k   a n d   d i r e c t l y   i n f l u e n c e s   o u t p u ts .   R e s N et   r e p l ac e s   C N N ,   w h i c h   co m b i n e s   r es i d u a b l o c k s   [ 9 ] .   R e c e n a d v a n c es   i n   m e d i c a l   i m a g i n g   t ec h n o l o g y   h a v e   m a d e   MR I   a n   e s s e n ti a l   t o o l   f o r   c l i n ic a l   d i a g n o s is   a n d   t r e a t m e n t .   M R I   u s es   n u c l e a r   m a g n e t i c   r es o n a n c e   t o   p r o d u c e   h i g h - d e f i n i t i o n   p i c t u r e s   o f   h u m a n   t i s s u es .   I t   p r o v i d e s   p r e c i s e   a n a t o m i c al  s t r u c t u r e   a n d   p a t h o l o g i c a l   i n f o r m a t i o n   w i t h o u t   r a d i at i o n ,   i n v a s i v e n es s ,   o r   m u l t i - d i m e n s i o n a lit y .   W i t h   m o r e   MR I   d a t a ,   m a n u a l   p r o c e s s i n g   a n d   i n t e r p r e t a t i o n   a r e   t i m e - c o n s u m i n g   a n d   s u b j e c t i v e   [ 1 0 ] .   C o m b i n i n g   R e s Ne t - 5 0 ' s   f e a t u r e   e x t r a ct i o n   a n d   c la s s i f i ca t i o n   w it h   Y OL O v 5 ' s   o b j e c t   i d e n t i f i c at i o n   s k il ls   y i el d s   c o m p l e t e   m o d e l .   T h es s y n e r g i s ti c   e f f e ct s   h e l p e d   t h e   m o d e l   a c c u r a te l y   i d e n ti f y   g l i o m a   t u m o u r   s i t es   a n d   d e t e c t   ti n y   d e t a ils     n e e d e d   f o r   c a t e g o r i z a ti o n .   YO L O v 5 ' s   l o c a li z a ti o n   w as   i m p r o v e d   u s i n g   R es N et - 5 0 ' s   f e at u r e   e x t r a c ti o n   a n d   c l a s s i f ic a t i o n   [ 1 1 ] .     A   R e s N e t 5 0 - i m p r o v e d   b r a i n   t u m o u r   c l a s s i f ic a t i o n   d e e p   l e a r n i n g   n e t w o r k   u s e s   f l i p p i n g ,   r o t a t i o n ,   a n d   t r a n s l at i o n   t o   en h an ce   d ata.   M R I   b r ain   tu m o u r   s eg m en tatio n   u s in g   C NN - en h an ce d   R esNet5 0   an d   U - Net  [ 1 2 ] .   So m m o d els we r VGG - 1 6 ,   R esNet - 5 0 ,   an d   E f f icien tNet - B 0 .   VGG - 1 6 ,   R esNet - 5 0 ,   an d   I n ce p tio n   v 3   m o d els   with   C NN  p r e - tr ain in g   wer u s ed   to   au to m atica lly   p r ed ict   an d   lab el  b r ain   tu m o u r s .   E x p er im en tal  r esu lts   s h o th at  R esNet - 5 0   o u tp er f o r m s   VGG - 1 6   an d   I n ce p tio n   v 3 .   T h is   v alid ates  an d   r ec o m m en d s   R esNet - 5 0   f o r   tu m o u r   ca teg o r izatio n   [ 1 3 ] .   T wo - ch an n el  d ee p   n e u r al  n et wo r k   id ea   f o r   tu m o u r   c lass if icatio n   th at  is   m o r ad ap tab le  an d   ef f ec tiv e.   I n itial  lo ca f ea tu r r ep r esen tatio n s   ar ex tr ac ted   u s in g   I n ce p t io n   R esNetV2   an d   Xce p tio n   n etwo r k s '   co n v o lu ti o n   b l o ck s   an d   v ec to r ized   u s in g   p o o lin g - b ased   m eth o d s   [ 1 4 ] .   T r an s f er   lear n i n g   s tu d y   u s ed   th p r e - tr ain e d   R esNet5 0   ar ch itectu r to   ap p ly   co n tr ast  s tr etch in g   an d   h is to g r am   eq u alis atio n   to   in p u p ictu r es  a n d   co m p ar ac cu r ac y   an d   s en s itiv ity .   R esNet  d if f er s   f r o m   VGG  an d   Alex Net.   R esNet 's  m icr o ar ch itectu r e   m o d u le  lay o u t a llo ws ce r tain   lay er   tr an s iti o n s   to   b a v o id ed   an d   o th er s   t o   b m a d [ 1 5 ] .     Usi n g   C NN - b ased   n etwo r k   to   d etec b r ain   ca n ce r   in   M R I s   was  s u g g ested .   Den s E f f icien Net  o u tp er f o r m ed   R esNet - 5 0 ,   Mo b ile  Net,   an d   Mo b ileNetV2 .   R esNet,   s h o r f o r   r esid u al  n etwo r k ,   s o lv es   co m p u ter   v is io n   d if f ic u ltie s .   R esNet1 0 1 's  3 3   b lo ck s   o f   1 0 4   co n v o lu tio n al   lay er s   r ec y cle  2 9   s q u a r es  [ 1 6 ] .   T h e   s tu d y   ex am in es  d ee p   co n v o lu tio n al  lay er s   in   SR C NN  ar ch i tectu r to   lear n   co m p lex   c h ar ac ter is tics   b etwe en   lo w -   an d   h ig h - r eso lu tio n   p h o t o   p atch es.   Hier ar ch ically   lear n in g   n etwo r k s   lin k   lo w - r eso l u tio n   p atch es  to   h ig h - r eso lu tio n   p atch es  with o u in ter m ed iate  p h ases .   B r ain   MRI  p ictu r es  m ay   b cr ea ted   u s in g   C NNs,   Mo b ileNetV2 ,   R esNet1 5 2 V2 ,   an d   GAN - b ased   au g m en tati o n .   m ix e d   co n v o lu tio n s   m eth o d   is   s u g g ested   [ 1 7 ] .   Mic r o s o f t   R esear ch   cr e ated   th e   1 5 2 - lay er   R esNet - 1 5 2   co n v o lu tio n al   n e u r al  n e two r k .   I n   its   m ai n   in n o v atio n ,   r esid u al  co n n ec ti o n s   o r   s k ip   co n n ec tio n s   allo th n etwo r k   to   lear n   r esid u al  f u n ctio n s ,   m ak in g   d ee p   n etwo r k   tr ai n in g   s im p l er .   I m a g ca teg o r izatio n   a n d   o b ject  id e n tific atio n   b e n ef it   f r o m   R esNet - 1 5 2 ' s   d ep th ,   wh ic h   ex tr ac ts   s u b tle  f ea tu r es  an d   p atter n s   [ 1 8 ] .   T u m o u r s   in   th e   b r ain   m ay   af f ec b r ain   f u n ctio n   an d   o f f er   m ajo r   h ea lt h   h az ar d s .   T i m ely   b r ain   tu m o u r   d iag n o s is   i s   es s en tial  f o r   th er ap y .   B r ain   MRIs  ar e s s en tial.   Do cto r s   m ay   s ee   b r ai n   ab n o r m alities   v ia  MRI  s ca n s ,   wh ich   u s s tr o n g   m ag n ets an d   r ad i o   w av es [ 1 9 ] .     T o   p r o d u ce   ac cu r ate  an d   tr u s two r th y   class if icatio n   r esu lts ,   R esNet3 4 ,   R esNet5 0 ,   R esNe t1 0 1 ,   an d   R esNet1 5 2   ar em p lo y ed .   co m p licated   ar ch itectu r es  h av e   b ee n   u s ed   to   e x tr ac f ea tu r es  f r o m   co m p licated   p ictu r es  in   g en er ic  im a g n et wo r k s   lik I m ag eNe t.  Ou r   s o lu t io n   o v e r co m es  th f a d in g   is s u in   d ee p   n e u r al   n etwo r k   tr ain in g   b y   u s in g   th r em ain in g   R esNet  d esig n   e lem en ts .   R es Net3 4 ,   R esNet5 0 ,   R esNet1 0 1 ,   an d   R esNet1 5 2   h av 3 4 ,   5 0 ,   1 0 1 ,   an d   1 5 2   lay e r s d ep th   an d   r ep r esen tatio n   ca p ac ity   v ar y   [ 2 0 ] .   Selectio n   o f   p r e - tr ain ed   m o d els  lik R esn et  i s   d if f icu lt  o win g   to   m an y   f a cto r s .   Sin g le - s o u r ce   f ea tu r es  ar in s u f f icien t   to   ca lcu late  m ax im al   ac cu r ac y ,   h o wev er   th is   m eth o d   ad d e d   r ed u n d a n in f o r m atio n   a n d   p r o ce s s in g   tim e.   Fin e - tu n in g   th R esNet1 0 1   m o d el  f o r   MRI  s eq u en ce   class if ic ati o n   b y   m o d ality   is   d escr ib ed   [ 2 1 ] .   On ly   m ag n etic  r eso n an ce   im a g in g   ( MRI)   ca n   ass ess   ce ll  an d   tis s u b i o c h em ical  an d   m etab o lic  s tatu s   with o u t   h ar m   b y   ex am in in g   tis s u s tr u ctu r e.   First,  it  m ay   m ea s u r tu m o u r   wo r s en in g ,   t h en   in v asio n ,   an d   f in ally   b r ain   t u m o u r   s tate  [ 2 2 ] .   T h R esNet - 5 0   d esig n   is   u p d ated   to   ex tr ac c r itical  in f o r m atio n   u s in g   s elf - atten tio n   b lo c k .   B ay esian   o p tim is atio n   ( B O)   o p tim is ed   th h y p e r p ar am ete r s ,   wh ich   wer u s ed   to   tr ain   th e   m o d el  a n d   ex tr ac t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   1 ,   J u ly   20 25 1 48 - 1 58   150   f ea tu r es.  f in e - t u n ed   R esNet - 5 0   ar c h itect u r with   a   s elf - atten tio n   lay er   was  tr ain ed   f r o m   s cr atch   f o r   f ea tu r e   ex tr ac tio n   [ 2 3 ] .     R esid u al  n eu r al  n etwo r k s   b u il d   n etwo r k s   f r o m   r esid u al  b lo c k s .   5 0 - lay er   C NN  is   R esNe t - 5 0 .   T h 50 - lay er   C NN  h as  4 8   co n v o lu tio n al  lay er s ,   1   Ma x Po o l,  an d   1   av e r ag p o o l.   A   50 - la y er   C NN  h as  o n e   Ma x Po o lay er ,   o n av e r ag e   p o o lay e r ,   an d   4 8   c o n v o lu tio n al  lay er s .   R esNet  is   n eu r al  n etwo r k   th at   u n d er p in s   s ev er al  co m p u ter   v is io n   ap p licatio n s   [ 2 4 ] .   R esNet5 0   u s es  r esid u al  co n n ec ti o n s   in   d ee p   n e u r al  n etwo r k s .   R esNet - 5 0   h as  4 8   co n v o lu tio n al  lay e r s ,   1   Ma x Po o lay er ,   an d   1   a v er ag p o o lay e r .   R esNet  iter atio n s   s h ar co n ce p b u t h av d if f e r en lay er   co u n ts .   R esn et5 0   ca n   h an d le  5 0   n e u r al  n etwo r k   lay er s   [ 2 5 ] .   th o r o u g h   co m p ar is o n   o f   tr an s f er   lear n i n g - b ased   C NN  m o d els  p r e - tr ain ed   u s in g   VGG1 6 ,   R esNet - 5 0 ,   an d   I n ce p tio n V3   ar ch itectu r es  f o r   b r ain   tu m o u r   ce ll  p r ed ictio n .   I u s ed   th r esh o ld i n g   a n d   wate r s h ed   s eg m en tatio n   [ 2 6 ] .   C NN - b ased   Mo d if ied   R esNet1 5 2 v 2   class if ies  b r ain   s t r o k e   C T   im ag es  a p p r o p r iately .   T h is   s tu d y   g iv es  au to m ated   s tr o k e   d iag n o s tic  an d   p r e v en tiv m et h o d s   f o r   in d iv id u al  h ea lth   a n d   well - b ein g   [ 2 7 ] .     B r ain   tu m o u r   class if icatio n   u s in g   R esNet  ( 2 +1 )   D   an d   R esNet  Mix ed   C o n v o lu tio n .   T h ey   i n tr o d u ce d   R esNet  ( 2 +1 )   an d   R esNet   Mix ed   C o n v o lu tio n ,   wh ich   u s ed   2 an d   3 c o n v o lu tio n .   T h two   m o d els   o u tp er f o r m ed   R esNet3 in   th eir   test in g   [ 2 8 ] .   I n   b r ain   tu m o u r   d etec tio n ,   Alex Net,   Go o g leNe t,  an d   R esNet - 18  wer co m p ar ed .   T h is   is   d o n b y   co m p a r in g   f o u r   Ker as  m o d els:   R e s Net5 0 ,   Den s eNe t2 0 1 ,   I n ce p tio n   V3 ,   a n d   Mo b ileNet.   T h co m p ar is o n   d eter m in es  th b e s d ee p   lear n in g   m o d el  f o r   th jo b   [ 2 9 ] .   W o v en   clo th   p atter n   id en tific atio n   u s in g   R esNet - 5 0 .   R esNet  o u tp er f o r m s   o th er   ap p r o ac h es.  I n   tr an s f er   lear n in g   cl o th   p atter n   r ec o g n itio n ,   o v er f itti n g   is   co m m o n .   Usi n g   th e   b ac k d r o p   a b o v e,   th is   wo r k   p r o p o s es  R esNet  m o d el  with   d r o p o u r eg u lar is atio n   an d   ex am in es  its   im p ac o n   Palem b a n g   s o n g k et  f ab r ic   m o tif   p ictu r r ec o g n itio n   with   d ata  au g m en tatio n   [ 3 0 ] .   T r an s f er   lear n in g ,   u s in g   R esNet  an d   L eNe t   m o d el   to p o lo g ies,   is   th n ex s tag e.   T r an s f er   lea r n in g   h el p s   u s   to   a p p ly   f ea tu r es  ac q u ir e d   o n   lar g d atasets   to   o u r   b atik   class if icatio n   ch allen g b y   u s in g   ar ch itectu r al  k n o wled g e   [ 3 1 ] .   Pro p o s ed   iOS  p r o t o ty p u s es  p ictu r co m p ar is o n   a n d   tex m atch in g .   As  d is cu s s ed   later   in   th p ap er ,   it  u s es  th R esNe t - 5 0   ar ch itectu r f o r   im ag f ea tu r ex tr a ctio n   o win g   to   its   b en ef its   an d   g r ea ter   p er f o r m an ce   th an   a   p r io r   d esig n .   Pictu r s im ilar ity   is   ca lcu lated   u s in g   E u clid ea n   d is tan ce .   L o s item   r ep o r ts   u s co s in s im ilar ity   an d   n atu r al  lan g u ag p r o ce s s in g   p r e - p r o ce s s   tex in   s tr in g   m atch in g   [ 3 2 ].       3.   M E T H O D   Patter n   r ec o g n itio n   is   o f ten   d e s cr ib ed   as th s tu d y   o f   m ea s u r in g   th in g s   in   m ac h in lear n i n g .   T h g o al   o f   th is   s cien tific   d is cip lin is   to   d ev elo p   d ec is io n - m a k in g   t o o ls   u s in g   s et  o f   p r e v io u s ly   e s tab lis h ed   m etr ics,   o f ten   r ef er r e d   to   as  tr ain i n g   d a ta.   Her e,   t h test   d ata   is   s o r ted   in to   o n e   o f   s ev er al  p r e - estab li s h ed   class es  u s in g   th in f er r e d   ju d g m en t te ch n iq u e.       3 . 1 .     ResNet 1 8   I n   ( 1 )   s h o ws  th R esn et1 8 ,   w h er in d icate s   th n etwo r k ' s   lear n r esid u al   f u n ctio n ,   wh ich   is   u s u ally   m ad u p   o f   c o n v o lu t io n al  la y er s ,   b atch   n o r m aliza tio n ,   an d   R eL ac tiv atio n s .   T h r esi d u al  co n n ec tio n   is   f o r m ed   b y   ad d in g   th e   in p u t   t o   th e   o u tp u t;  th is   allo ws  th e   g r ad ien ts   to   f lo w   m o r e   ea s ily   d u r i n g   tr ain in g .   B y   r ed u cin g   th im p ac o f   th v an is h in g   g r a d ien is s u e,   th is   eq u ati o n   ca p tu r es  R esNet1 8 ' s   co r co n ce p an d   m ak es o p tim izatio n   o f   d ee p er   n etwo r k s   s im p ler .       = ( ) +   ( 1 )     W ith in   th r ea lm   o f   co n v o lu ti o n al  n eu r al  n etwo r k   d esig n ,   R esNet   1 8 ,   wh ich   is   an   ab b r ev iatio n   f o r   R esid u al  Netwo r k   with   1 8   lay er s ,   is   g en er ally   u s ed   f o r   th p u r p o s o f   im ag class if icatio n   task s .   T h d if f icu lty   o f   t r ain in g   ex tr em el y   d ee p   n e u r al  n etwo r k s   is   a d d r ess ed   b y   t h is   s o lu tio n ,   wh ich   was  d ev elo p ed   b y   Kaim in g   He  an d   c o lleag u es.  I d o es  th is   b y   i n co r p o r atin g   r esid u al  co n n ec tio n s .   T h ese  c o n n ec tio n s   m a k it  p o s s ib le  f o r   g r ad ien ts   to   f lo s tr aig h ac r o s s   th lay er s ,   wh ich   h elp   to   allev iate  th is s u o f   d is a p p ea r in g   g r ad ien ts   an d   m a k it  p o s s ib le  to   tr ain   d ee p er   n etwo r k s   in   m o r ef f icien m a n n er .   T h ar ch itectu r o f   R esNet  1 8   is   m ad u p   o f   s tack   o f   co n v o lu tio n al   lay er s ,   wh ich   is   th en   f o llo wed   b y   n u m b er   o f   r esid u al   b lo ck s   f o r   f u r th er   p r o ce s s in g .   T h o r ig in al  in p u is   ad d ed   to   th o u tp u o f   ea c h   r esid u al  b lo ck ,   wh ich   is   ac co m p lis h ed   b y   t h u s o f   s h o r tcu co n n ec tio n s ,   also   k n o wn   as  s k ip   co n n ec tio n s .   E a ch   r esid u al  b lo ck   co n s is ts   o f   two   o r   th r ee   co n v o lu tio n al  lay er s .   T h lear n in g   o f   r esid u al  f u n ctio n s   is   f ac ilit ated   as  r esu lt  o f   th is ,   wh ich   m ak es it sim p ler   f o r   th n etwo r k   to   lear n   th i d e n tity   m ap p in g .     I n   co m p ar is o n   to   o th er   v ar iat io n s ,   s u ch   as  R esNet  5 0   o r   R esNet  1 0 1 ,   R esNet  1 8   h as  r elativ ely   s h allo d ep th ,   wh ich   allo ws  it  to   estab lis h   a   co m p r o m is b et wee n   t h co m p lex ity   o f   th m o d el  a n d   th e   ass o ciate d   co m p u tin g   co s t.  I h as  n o o n ly   ac h iev ed   s tate - of - th e - ar r esu lts   in   im ag class i f icatio n   task s ,   b u it   h as  also   ex h i b ited   b etter   p e r f o r m an ce   o n   v a r iety   o f   b en ch m ar k   d atasets ,   in clu d in g   I m a g eNe t.  Fu r th e r m o r e,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Usi n g   R esN et  a r ch itectu r w it h   MRI   fo r   cla s s ifica tio n   o f b r a in   ima g es   ( S u b r a ma n ia n   Dh a n a la ksh mi )   151   d u to   th f ac t th at  its   d es ig n   is   b o th   s im p le  an d   ef f icien t,  it  h as b ec o m well - lik ed   o p tio n   f o r   th p u r p o s o f   tr an s f er   lear n in g   an d   f ea tu r e   ex tr ac tio n   in   c o m p u te r   v is io n   ap p licatio n s .   Her t h Fig u r 1   p r esen ts   th e   R esNet   1 8   ar ch itectu r e.   I n   th is   th co n v o lu tio n   o f   7 x   7   o f   6 4   is   r ep ea t ed   o n ce ,   an d   af t er   m ax   p o o lin g   th e   co n v o l u tio n   o f   3 x 3   o f   6 4   is   r ep ea ted   4   tim es,  th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   1 2 8   is   r ep ea t ed   4   tim es,  th co n v o l u tio n   o f   3 x 3   o f   2 5 6   is   r ep ea ted   4   t im es,  th c o n v o lu ti o n   o f   3 x 3   o f   5 1 2   i s   r ep ea ted   4   tim es .           Fig u r 1 .   R esNet  1 8   ar ch itectu r e       3 . 2 .    ResNet   3 4   W h en   it  co m es  to   im ag cla s s if icatio n   task s ,   th co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   d esig n   k n o wn   as  R esNet   3 4 ,   wh ich   is   an   ab b r ev iatio n   f o r   R esid u al  Netwo r k   with   3 4   lay er s ,   is   we ll  r ec o g n ized   f o r   its   ef f icac y .   R esNet  3 4   is   v ar iatio n   o f   th e   R esNet   f am ily   th at  w as  in tr o d u ce d   in   2 0 1 6   b y   Kaim in g   He   an d   co lleag u es.  I ts   p u r p o s is   to   s o lv e   th v a n is h in g   g r ad ien is s u th at   is   ex p er ien ce d   in   d ee p   n eu r al  n etwo r k s .   Sk ip   co n n ec tio n s ,   also   k n o wn   as  s h o r tcu ts ,   ar in clu d e d   in to   th e   d esig n .   T h ese  s h o r tcu ts   en ab l g r ad ien ts   to   f lo th r o u g h   th n etwo r k   in   m o r d ir ec m an n er   d u r in g   tr a in in g ,   wh ich   h elp s   to   m itig ate  th d eg r ad atio n   p r o b lem .   T h er ar to tal  o f   3 4   lay er s   th at  m ak u p   R esNet  3 4 .   R e s Net  3 4   h as  h ig h er   p er f o r m an ce   in   co m p ar is o n   t o   o ld e r   co n v o lu t io n al  n eu r al  n etwo r k   d esig n s .   T h is   is   m o s tly   b ec au s to   t h d ep th   an d   s k ip   co n n ec tio n s   th at  it  p o s s ess es.  I n   ( 2 )   s h o ws  th R esNet  3 4 ,   wh er 1 ( )   an d   2 ( 1 ( ) )   r ep r esen th f u n ctio n s   th at  th n etwo r k   lear n t a s   r esi d u als.  1 An d   2 co m p r is ed   o f   m a n y   co n v o l u tio n al  lay er s   th at  ar ac tiv ated   u s in g   R eL an d   n o r m alize d   u s in g   b atch in g .   T h in p u x is   u s ed   to   c r ea te  th r esid u al  co n n ec tio n   b y   ad d in g   it  b ac k   to   th s ec o n d   r esid u al  f u n ct io n ' s   o u tp u t.  W ith   th h elp   o f   th is   eq u atio n ,   R esNet3 4   was  ab le  to   lear n   c o m p licated   m ap p in g s   an d   p r o p a g ate  g r a d ien ts   ef f icien t ly ,   p av in g   th way   f o r   th e   tr ain in g   o f   d ee p er   ar ch itectu r es.  Fig u r e   2   p r esen ts   th R esNet3 4   b lo ck   d ia g r a m   ar ch itectu r e.   I n   th is   th co n v o lu tio n   o f   7 x   7   o f   6 4   is   r ep ea ted   o n ce ,   an d   a f ter   m ax   p o o lin g   th e   c o n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   6 4   is   r e p ea t ed   3   tim es,  th co n v o l u tio n   o f   3 x 3   o f   1 2 8   is   r ep ea ted   4   tim es,  th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   2 5 6   is   r ep ea t e d   6   tim es,  th c o n v o lu ti o n   o f   3 x 3   o f   5 1 2   is   r ep ea te d   3   tim es.       = 2 ( 1 ( ) ) +   ( 2 )           Fig u r 2 .   R esNet   34  ar ch itectu r e       3 . 3 .     ResNet   5 0   I is   d ee p   co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ar c h itectu r th at  i s   f r eq u en tly   u tili ze d   in   co m p u ter   v is io n   ap p licatio n s ,   n o tab ly   i n   im a g class if icatio n   an d   o b ject  r ec o g n itio n .   R esNet  5 0   is   a n   ab b r ev iatio n   f o r   R esid u al  Netwo r k   with   5 0   la y er s .   T h r o u g h   th is ,   it  is   p o s s ib le  to   tr ain   n etwo r k s   th at  a r e   f ar   m o r e   co m p le x ,   r ea ch in g   u p   to   f if ty   lay er s ,   w h ile  y et  p r eser v in g   lev el  o f   co m p u tatio n al  co m p lex ity   th at  is   to ler ab le. T h p er f o r m an ce   o f   R esNet  5 0   h a s   b ee n   e x ce p tio n al   ac r o s s   v a r iety   o f   b e n ch m ar k   d atasets ,   ex ce ed in g   th at   o f   ea r lier   m o d els  th at  we r c o n s id er ed   to   b s tate - of - th e - ar t.   B ec au s o f   its   d ep t h   a n d   ar ch ite ctu r al  d esig n ,   it   h as  b ec o m an   ess en tial  co m p o n e n in   co n tem p o r ar y   d ee p   lear n in g   r esear ch   an d   a p p licatio n s .   B o th   its   ef f icien cy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   1 ,   J u ly   20 25 1 48 - 1 58   152   an d   its   ad ap tab ilit y   in   r eso lv in g   d if f icu lt  v is u al  id en tific atio n   p r o b lem s   ar s h o w n   b y   t h wid esp r ea d   u s ag o f   th is   tech n o lo g y .   I n   ( 3 )   s h o w s   th R e s Net  5 0   wh er e 1 ( ) , 2 ( 1 ( ) )   3 2 ( 1 ( ) )   d is p lay   th n etwo r k ' s   r em ain in g   f u n ctio n ali ties .   T h ese  o p er atio n s   ar b u ilt  u s in g   lay er ed   c o n v o lu tio n al  lay e r s   th at  h av b ee n   ac tiv ated   u s in g   R eL an d   b atch   n o r m aliza tio n .   T h in p u x co n s titu tes  th r esid u al  co n n ec tio n   b y   b ein g   r ea p p lied   to   th th ir d   r esid u al  f u n ctio n ' s   o u tp u t.   T h ar ch itectu r o f   R esNet5 0   is   en ca p s u lated   in   th is   eq u atio n ,   wh ich   allo ws  it  to   lear n   co m p lex   f ea tu r r ep r e s en tatio n s   an d   s o lv th d is ap p ea r in g   g r ad ien t   p r o b lem ,   m ak in g   d ee p   n eu r al  n etwo r k   tr ai n in g   m u ch   ea s ie r .   T h R esNet   5 0   b lo ck   d iag r am   ar ch itectu r is   p r esen ted   in   Fig u r e   3 .   I n   th is   th co n v o l u tio n   o f   7 x   7   o f   6 4   is   r e p ea ted   o n ce ,   an d   af te r   m ax   p o o lin g ,   th e   co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   6 4   is   r ep ea ted   3   tim es,  th e   co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   6 4   is   r ep ea ted   3   tim es,  th e   co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   1 2 8   i s   r ep ea ted   4   tim es,  th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   1 2 8   is   r ep ea ted   4   tim es,  th co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   2 5 6   i s   r ep ea ted   6   tim es  th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   2 5 6   is   r ep ea ted   6   tim es,  th co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   5 1 2   i s   r ep ea ted   7   tim es,  th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   5 1 2   is   r ep ea ted   3   tim es,  th co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   1 0 2 4   is   r ep ea ted   6   tim es,  th e   co n v o lu t io n   o f   1 x 1   o f   2 0 4 8   is   r ep ea ted   3   tim es.        = 3 ( 2 ( 1 ( ) ) ) +   ( 3 )           Fig u r 3 .   R esNet5 0   ar ch itectu r e       3 . 4 .     ResNet   1 0 1   L ik R esNet - 5 0   b u 1 0 1   lay er s .   I n cr ea s in g   n etwo r k   d ep t h   im p r o v es  p er f o r m an ce .   W ith   its   1 0 1   lay er s ,   R esNet - 1 0 1   is   co m p l ex   R esNet   m o d el  th at  ad v an ce s   d ee p   lear n in g .   R esNet - 1 0 1   s o lv es th v an is h in g   g r ad ien p r o b lem   b y   m er g in g   r esid u al  b lo ck s   with   id en tity   s h o r tcu ts ,   allo win g   d ee p   n etwo r k   tr ain in g .   C o n v o lu tio n al  la y er s ,   b atch   n o r m alis atio n ,   an d   R eL ac tiv atio n s   in   ea ch   r esid u al  b lo c k   im p r o v tr ain i n g   s tab ilit y   an d   ef f icien c y .   T h a r ch itectu r e' s   d ep th   an d   b o ttlen ec k   lay er s   d r am atica lly   r ed u c p ar am eter s   wh ile   r etain in g   p er f o r m an ce .   R esNet - 1 0 1   is   s u ited   f o r   c h allen g in g   ap p licatio n s   lik h i g h - r eso lu tio n   im ag e   class if icatio n ,   o b ject  id en tific atio n ,   an d   s em an tic  s eg m en tat io n   b ec au s it  ex tr ac ts   n u an ce d   f ea tu r es.  I ts   g r ea t   ac cu r ac y   an d   r esil ien ce   h av m ad it  v ita to o in   co m p u t er   v is io n   an d   d ee p   lear n in g   r e s ea r ch   an d   p r ac tice.   T h Fig u r e   4   s h o ws  th e   R esNet  1 0 1   Ar c h itectu r e. I n   th is   th e   co n v o lu tio n   o f   7 x   7   o f   6 4   is   r ep ea ted   o n ce ,   an d   af ter   m ax   p o o lin g th co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   6 4   is   r ep ea ted   3   tim es,   th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   6 4   is   r ep ea ted   3   tim es,   th co n v o lu tio n   o f   1 x 1   o f   128   is   r e p ea ted   4   tim es,   t h co n v o lu t io n   o f   3 x 3   o f   1 2 8   is   r ep ea ted   4   tim es,   th co n v o lu tio n   o f   1 x 1   o f   2 5 6   is   r ep ea ted   2 6   tim es  th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   2 5 6   is   r e p ea ted   23   tim es,   th e   co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   5 1 2   i s   r ep ea ted   7   tim es,   th co n v o lu tio n   o f   3 x 3   o f   5 1 2   is   r ep ea ted   3   tim es th co n v o l u tio n   o f   1 x 1   o f   1 0 2 4   is   r ep ea ted   2 3   tim es,  th co n v o lu tio n   o f   1 x 1   o f   2 0 4 8   is   r ep ea ted   3   tim es.            Fig u r 4 .   R esNet1 0 1   ar c h itectu r e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Usi n g   R esN et  a r ch itectu r w it h   MRI   fo r   cla s s ifica tio n   o f b r a in   ima g es   ( S u b r a ma n ia n   Dh a n a la ksh mi )   153   3 . 5 .     ResNet   1 5 2   T h b i g g est  R esNet  v ar iatio n   with   1 5 2   lay er s .   I m ay   r ep r esen m o r e   co m p lex   ch ar ac te r is tics   b u n ee d s   m o r p r o ce s s in g   r eso u r ce s   f o r   tr ain in g   an d   in f er en c e.   R esNet - 1 5 2 ,   with   its   1 5 2 - l ay er   d esig n ,   is   th e   ap ex   o f   R esNet   d ee p   lea r n in g   b r ea k th r o u g h .   T o   o v er co m th v an is h in g   g r ad ien is s u e,   R esNet - 1 5 2   u s es  s ev er al  r esid u al  b lo ck s   with   id en tity   s h o r tcu ts   to   tr ai n   d ee p   n etwo r k s .   E ac h   b lo ck   h as  c o n v o lu tio n al  lay er s ,   b atch   n o r m alis atio n ,   an d   R eL ac tiv atio n s   f o r   tr ain in g   s tab ilit y   an d   ef f icien c y .   B o ttlen ec k   lay er s   o p tim is co m p u tin g   r eso u r ce s   a n d   r e d u ce   p ar am eter s   with o u t a f f ec tin g   p er f o r m an ce .     R esNet - 1 5 2 's  d ep th   lets   it  ca t ch   co m p licated   p atter n s   an d   f ea tu r es,  m ak in g   it  i d ea f o r   s o p h is ticated   im ag class if icatio n ,   o b ject  i d en tific ati o n ,   an d   s em an tic  s eg m en tatio n .   T h m o d el' s   ex t r em ac cu r ac y   an d   s ca lab ilit y   h av m ad it  co m p u ter   v is io n   b en ch m a r k ,   a d v a n cin g   d ee p   lear n in g   d is co v e r ies  an d   ap p licatio n s .   T h Fig u r e   5   s h o ws  th e   R esNet  1 5 2   Ar c h itectu r e. I n   th is   th e   co n v o lu tio n   o f   7 x   7   o f   6 4   is   r ep ea ted   o n ce ,   an d   a f t e r   m a x   p o o l i n g t h e   c o n v o l u t i o n   o f   1 x 1   o f   6 4   is   r e p e a te d   3   t i m es ,   t h c o n v o l u t i o n   o f   3 x 3   o f   6 4   i s   r e p ea t e d   3   t i m e s ,   t h e   c o n v o l u t i o n   o f   1 x 1   o f   128   i s   r e p e a t e d   8   t i m e s ,   t h e   c o n v o l u t i o n   o f   3 x 3   o f   1 2 8   i s   r e p e a t e d   8   t i m e s ,   t h c o n v o l u t i o n   o f   1 x 1   o f   256   i s   r e p e a t e d   3 9   t i m es   t h c o n v o l u t i o n   o f   3 x 3   o f   2 5 6   is   r e p e a t e d   36   ti m e s ,   t h c o n v o l u t i o n   o f   1 x 1   o f   512   is   r e p e a t e d   1 1   t i m es ,   t h e   c o n v o l u t i o n   o f   3 x 3   o f   5 1 2   i s   r e p e a t e d   3   t i m es t h e   c o n v o l u t i o n   o 1 x 1   o f   1 0 2 4   i s   r e p e a t e d   3 6   t i m es ,   t h e   c o n v o l u t io n   o f   1 x 1   o f   2 0 4 8   i s   r e p e a t e d   3   t i m e s .             Fig u r 5 .   R esNet1 5 2   ar c h itectu r e       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esu lts   ar s ee n   in   th f r ee ly   ac ce s s ib le  R E M B R A ND T   d atab ase.   C u r r en tly ,   1 3 3   MRI  b r ain   im ag es,  m ea s u r in g   2 5 6   ×   2 5 6   p ix els  ea ch ,   a r ac ce s s ib le.   Af ter   5 0 0   im ag e g r ap h s   ar p ic k e d   f r o m   th e   n o r m al  ca teg o r y   a n d   5 0 0   f r o m   th a b n o r m al   ca teg o r y ,   th t o tal  n u m b er   o f   im a g es  o b tain ed   f r o m   th d atab ase  is   1 0 0 0 .   Fig u r 6   d is p lay s   th a b er r an im a g es  f r o m   th R E MBR A NDT   d atab ase.   T h k - f o ld   ( 1 0 - f o ld )   c r o s s - v alid atio n   ap p r o ac h   is   u s ed   b y   th s u g g ested   R esNet  m o d el.   Fig u r 7   s h o ws  ex am p les  o f   n o r m al  im ag es  tak en   f r o m   th R E MB R ANDT   d atab ase.   T h k - f o l d   ( 1 0 - f o ld )   cr o s s - v alid atio n   ap p r o ac h   is   u s ed   b y   th s u g g es t ed   R esNet   m o d el.   W h en   it  co m es  to   ass e s s in g   p er f o r m an ce ,   th R esNet  s y s tem   is   em p lo y in g   f o u r   p ar am e ter s T P,  T N,   FP ,   an d   FN,  w h ich   s tan d   f o r   T r u Po s itiv e,   T r u Neg ativ e ,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity ,   r esp ec tiv ely .   T ab le   1   s h o th f o r m u la  b ased   R esNet   tec h n iq u o f   T P,  T N,   FP   an d   FN  f o r   s en s itiv ity ,   ac cu r ac y ,   s p ec if icity .   T h R esNet  d ata b ases   ar s h o wn   in   T ab les 2   to   5 ,   wh er T P,  T N,   FP ,   an d   FN a r th v alu es u s e d .                           Fig u r 6 .   I l u s tr atio n s   o f   ab n o r m al  b r ain   im ag es f r o m   t h R E MBR A NDT   d atab ase  u s ed   b y   R esNet   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   1 ,   J u ly   20 25 1 48 - 1 58   154   R esNet  1 8 ,   R e s Net  3 4 ,   an d   R e s Net  5 0 ,   wh ich   ar v er s io n s   o f   th R esid u al  Neu r al  Netwo r k   ( R esNet)   ar ch itectu r e.   R esNet  1 8 's  r ap id   tr ain in g   with   m o d est  m e m o r y   u tili za tio n   m ak es  it  g o o d   f it  f o r   s m aller   d atasets .   W ith   its   en h an ce d   d ep th ,   R esNet  3 4   im p r o v es  u p o n   R esNet  1 8 ,   m ak in g   it  m o r ef f icien an d   b ette r   ab le  to   g en er alize   o v er   b i g g er   d atasets .   W h en   it  co m es  to   lar g e - s ca le  d atasets ,   th d ee p est  m o d el,   R esNet  5 0 ,   o f f er s   th b est  f ea tu r ex tr ac t i o n   an d   r ep r esen tatio n   lear n in g .   On   th o th e r   h an d ,   g r ea ter   c o m p u tin g   r eso u r ce s   ar n ee d ed   f o r   it.   Dep en d i n g   o n   th e   co m p lex ity   an d   am o u n o f   th e   d ataset,   d if f er en t   R esNet  v ar ian ts   p r o v i d e   d if f er en b e n ef its   in   im ag c lass if icatio n ,   o b ject  r ec o g n iti o n ,   an d   s em an tic  s eg m e n tatio n .   T ab le  6   s h o ws  R esNet   ar ch itectu r al  co m p o n e n ts   an d   th eir   r esp o n s ib ilit ies,  ad v an tag es,  f u n ctio n s ,   an d   s co p in   b r ain   im ag e   class if icatio n   f r o m   MRI  s ca n s .   B y   p r o v id in g   d ir ec g r ad ie n ch a n n els  to   o v e r co m e   th e   v an is h in g   g r ad ie n is s u e,   r esid u al  b lo c k s   en ab l d ee p e r   n etwo r k   tr ain in g .   Featu r ex tr ac tio n   f r o m   MRI  im ag es  r eq u ir es   co n v o l u tio n al  lay er s   to   ca p tu r s p atial  h ier ar ch ies.  No r m ali s in g   lay er   in p u ts   v ia  b atc h   n o r m alis atio n   r ed u ce s   in ter n al  co v ar iate  s h if t,   im p r o v in g   tr ai n in g   s tab ilit y   an d   ef f icien cy .   R eL ac tiv atio n s   p r o v id n o n - lin ea r ity ,   en ab lin g   th m o d el  to   lear n   c o m p licated   b r ain   p atter n s .   B o ttlen ec k   lay er s   b alan c d ep t h   a n d   p e r f o r m an ce   b y   d ec r ea s in g   p ar am eter s   to   o p ti m is co m p u tatio n al  ef f icien cy .   I d en tity   s h o r tcu ts   av o id   g r ad ien f lo s lo wd o wn   as  n etwo r k   d ep th   g r o ws.  Fin ally ,   th class if icatio n   lay er   g iv es  lik elih o o d   v alu es  to   class es ,   ess en tial  f o r   b r ain   d is ea s d iag n o s is .   T h ese  co m p o n en ts   ef f icien tly   class if y   b r ai n   p ictu r es f o r   im p r o v ed   m ed ic al  d iag n o s is .                           Fig u r 7 .   I ll u s tr atio n s   o f   n o r m al  b r ain   im ag es  f r o m   th e   R E MBR A NDT   d atab ase  u s ed   b y   R esNet       T ab le  1 .   Sen s itiv ity ,   ac cu r ac y ,   an d   s p ec if icity   ar t h p er f o r m an ce   m etr ics th at  ar b ein g   m ea s u r ed   b y   th r esn et  s y s tem   M e t r i c   I mp o r t a n c e   F o r mu l a   S e n s i t i v i t y   I n d i c a t e s   h o w   w e l l   t h e   t e st   c a p t u r e s   t h e   p r e se n c e   o f   t h e   c o n d i t i o n   o r   e v e n t   o f   i n t e r e s t .     +    A c c u r a c y   P r o v i d e s a   g e n e r a l   a ss e ssm e n t   o f   t h e   r e l i a b i l i t y   a n d   p r e c i si o n   o f   t h e   d i a g n o s t i c   t o o l   o r   p r e d i c t i v e   a l g o r i t h m.    +   +  +  +    S p e c i f i c i t y   S h o w h o w   w e l l   t h e   t e s t   a v o i d s f a l s e   a l a r ms   o r   i n c o r r e c t l y   c l a ss i f y i n g   n e g a t i v e   i n s t a n c e s a s   p o s i t i v e .     +        T ab le  2 .   Per f o r m an ce   o f   R esNet  tech n iq u e   -   I     A n t i c i p a t e d   C l a s s   A b n o r m a l   n o r m a l   R e a l   c l a ss   A b n o r m a l   4 7 3   ( TP)   2 7   ( F N )   n o r m a l   2 7   ( F P )   4 7 4   ( TN )       T ab le  3 .   Per f o r m an ce   o f   R esNet  tech n iq u   II     A n t i c i p a t e d   C l a s s   A b n o r m a l   n o r m a l   R e a l   c l a ss   A b n o r m a l   4 7 8   ( TP)   2 1   ( F N )   n o r m a l   2 2   ( F P )   4 7 9   ( TN )         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Usi n g   R esN et  a r ch itectu r w it h   MRI   fo r   cla s s ifica tio n   o f b r a in   ima g es   ( S u b r a ma n ia n   Dh a n a la ksh mi )   155   T ab le  4 .   Per f o r m an ce   o f   R esNet   tech n iq u -   III     A n t i c i p a t e d   C l a s s   A b n o r m a l   n o r m a l   R e a l   c l a ss   A b n o r m a l   4 8 0   ( TP)   1 8   ( F N )   n o r m a l   2 0   (FP)   4 8 2   ( TN )       T ab le  5 .   Per f o r m an ce   o f   R esNet  tech n iq u -   IV     A n t i c i p a t e d   C l a s s   A b n o r m a l   n o r m a l   R e a l   c l a ss   A b n o r m a l   4 7 1   ( TP)   3 2   ( F N )   n o r m a l   2 9   (FP)   4 6 8   ( TN )       T ab le  7   lis ts   th s tr en g th s   an d   lim itatio n s   o f   R esNe t   ar ch itectu r f o r   MRI  b r ain   im a g class if icatio n .   R esid u al  b lo ck s   allo d ee p   n etwo r k   tr ain in g   b u t   ad d   c o m p u tatio n al  co m p le x ity .   C o n v o l u tio n al  lay er s   n ee d   p len ty   o f   m em o r y   an d   co m p u te  to   r ec o r d   s p atial  h ier ar ch ies.  B atch   n o r m alis atio n   s p ee d s   u p   tr ain in g   b u t   in cr ea s es  co m p u tatio n al  lo ad .   C o m p lex   p atter n s   ca n   b le ar n ed   b y   R eL ac tiv atio n s ,   b u th ey   m ay   k ill  n eu r o n s .   I n   b o ttlen ec k   lay e r s ,   p ar am eter s   a r c o m p r ess ed ,   s o m etim es  lo s in g   in f o r m atio n .   I d e n tity   s h o r tc u ts   s im p lify   g r ad ien f lo b u co m p licate  n etwo r k   d esig n .   Fin a lly ,   th class if icatio n   lay er   ap p r o p r iately   p r o v i d es  p r o b a b ilit y   v alu es  f o r   class es,  alth o u g h   it  m a y   o v er f it  if   n o r eg u lar is ed .   T h ese  f ac to r s   e n ab le  ef f icien t   y et   r eso u r ce - in ten s iv b r ain   MRI   p ictu r ca teg o r izatio n .   Fig u r 8   d is p lay s   th e   ca lcu l ated   p er f o r m a n ce   m etr ics   b ased   o n   th R esNet  T ec h n iq u e.   W ith   an   o v er all  ac cu r ac y   o f   9 6 . 2 %,  s en s itiv ity   o f   9 6 %,   an d   s p ec if icity   o f   9 6 . 4 %,  R esNet  f ea tu r es c lea r ly   o u tp e r f o r m   th co m p etitio n   i s   s h o wn   in   Fig u r 8       T ab le  6 .   Asp ec ts   o f   r esn et   a r c h itectu r W ith   MRI  f o r   b r ai n   i m ag class if icatio n   A sp e c t   R o l e   B e n e f i t   F u n c t i o n   S c o p e   R e si d u a l   B l o c k s   En a b l e   d e e p e r   n e t w o r k   t r a i n i n g   M i t i g a t e v a n i sh i n g   g r a d i e n t   p r o b l e m   A l l o w s   d i r e c t   p a t h s fo r   g r a d i e n t   f l o w   Essen t i a l   f o r   b u i l d i n g   v e r y   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k s   C o n v o l u t i o n a l   La y e r s   Ex t r a c t   f e a t u r e s fr o M R I   i ma g e s   C a p t u r e d e t a i l e d   sp a t i a l   h i e r a r c h i e s   P r o c e ss e s raw   i m a g e   d a t a   i n t o   me a n i n g f u l   f e a t u r e s   C r u c i a l   f o r   r e c o g n i z i n g   c o m p l e x   p a t t e r n i n   b r a i n   i ma g e s   B a t c h   N o r mal i z a t i o n   S t a b i l i z e a n d   a c c e l e r a t e s t r a i n i n g   R e d u c e i n t e r n a l   c o v a r i a t e   s h i f t   N o r mal i z e s l a y e r   i n p u t s   En h a n c e s t r a i n i n g   e f f i c i e n c y   a n d   c o n v e r g e n c e   sp e e d   R e LU   A c t i v a t i o n s   I n t r o d u c e n o n - l i n e a r i t y   A l l o w s   m o d e l   t o   l e a r n   c o m p l e x   p a t t e r n s   A p p l i e n o n - l i n e a r   t r a n sf o r ma t i o n   I mp o r t a n t   f o r   c a p t u r i n g   i n t r i c a t e   d e t a i l i n   M R I   d a t a   B o t t l e n e c k   La y e r s   O p t i mi z e   c o m p u t a t i o n a l   e f f i c i e n c y   R e d u c e n u m b e r   o f   p a r a m e t e r s   C o m b i n e s m u l t i p l e   l a y e r i n t o   a   c o mp a c t   f o r m   B a l a n c e s   d e p t h   a n d   p e r f o r m a n c e   i n   r e s o u r c e - c o n st r a i n e d   se t t i n g s   I d e n t i t y   S h o r t c u t s   F a c i l i t a t e   g r a d i e n t   f l o w   P r e v e n t s   d e g r a d a t i o n   o f   d e e p   n e t w o r k s   A d d s   sh o r t c u t   c o n n e c t i o n s wi t h i n   r e si d u a l   b l o c k s   K e y   f o r   ma i n t a i n i n g   p e r f o r m a n c e   a n e t w o r k   d e p t h   i n c r e a s e s   C l a s si f i c a t i o n   La y e r   D e t e r m i n e o u t p u t   c a t e g o r y   A ssi g n p r o b a b i l i t y   sco r e s   t o   d i f f e r e n t   c l a ss e s   P r o c e ss e e x t r a c t e d   f e a t u r e i n t o   c l a ss i f i c a t i o n   V i t a l   f o r   d i a g n o s i n g   b r a i n   c o n d i t i o n s   b a se d   o n   M R I   sca n s       T ab le  7 .   Pro s   an d   co n s   o f   R esNet  ar ch itectu r wi th   MRI  f o r   b r ain   im ag e   c lass if icatio n   A sp e c t   P r o s   C o n s   R e si d u a l   B l o c k s   En a b l e   t r a i n i n g   o f   v e r y   d e e p   n e t w o r k s   I n c r e a se d   c o m p u t a t i o n a l   c o m p l e x i t y   C o n v o l u t i o n a l   L a y e r s   C a p t u r e   d e t a i l e d   sp a t i a l   h i e r a r c h i e s   H i g h   c o m p u t a t i o n a l   a n d   m e mo r y   r e q u i r e me n t s   B a t c h   N o r m a l i z a t i o n   S t a b i l i z e   a n d   a c c e l e r a t e   t r a i n i n g   A d d i t i o n a l   c o m p u t a t i o n a l   o v e r h e a d   R e LU   A c t i v a t i o n s   A l l o w   l e a r n i n g   o f   c o mp l e x   p a t t e r n s   P o t e n t i a l   f o r   d e a d   n e u r o n s   ( n e u r o n s   n o t   a c t i v a t i n g )   B o t t l e n e c k   La y e r s   R e d u c e   n u m b e r   o f   p a r a m e t e r s   P o ssi b l e   l o ss   o f   i n f o r ma t i o n   t h r o u g h   c o mp r e ssi o n   I d e n t i t y   S h o r t c u t s   F a c i l i t a t e   sm o o t h   g r a d i e n t   f l o w   M a y   a d d   c o m p l e x i t y   t o   n e t w o r k   d e si g n   C l a s si f i c a t i o n   La y e r   A ssi g n   a c c u r a t e   p r o b a b i l i t y   s c o r e s fo r   c l a ss e s   S u sce p t i b l e   t o   o v e r f i t t i n g   i f   n o t   p r o p e r l y   r e g u l a r i z e d       Fig u r 8   d is p lay s   th ca lcu la ted   p er f o r m an ce   m etr ics  b as ed   o n   th R esNet  T ec h n iq u e .   W ith   an   o v er all  ac cu r ac y   o f   9 6 . 2 %,  s en s itiv ity   o f   9 6 %,  an d   s p ec if icity   o f   9 6 . 4 % .   Fin ally ,   th class if icatio n   lay er   ap p r o p r iately   p r o v id es  p r o b ab ilit y   v alu es  f o r   class es,  a lth o u g h   it  m ay   o v er f it  if   n o r e g u la r is ed .   T h ese  f ac to r s   en ab le  ef f icien y et  r eso u r ce - in ten s iv b r ain   MRI  p ictu r ca t eg o r izatio n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  39 ,   No .   1 ,   J u ly   20 25 1 48 - 1 58   156       Fig u r 8 .   E v alu atio n   c r iter ia  f o r   th s u g g ested   R esNet  s y s te m   in   th d ia g n o s is   o f   b r ain   ca n ce r       5.   CO NCLU SI O N   Sig n if ican ad v an ce s   in   m ed i ca d iag n o s is   m ay   b m ad v ia  th u s o f   R e s Net  m eth o d s   f o r   b r ain   im ag ca teg o r izatio n   in   MRI.   Par ticu lar ly   f o r   u n co m m o n   n e u r o lo g ical  d is o r d er s ,   th n ee d   f o r   b ig   an d   v ar ied   d atasets   to   tr ain   s tr o n g   m o d el s   co n tin u es  to   b an   o b s tacle .   Qu esti o n s   o f   tr u s t wo r th in ess   an d   d ep en d a b ilit y   ar b r o u g h t u p   b y   th in ter p r et ab ilit y   o f   d ee p   lear n in g   m o d el s   wh en   u s ed   in   h ea lth ca r co n tex ts .   I t w ill n ee d   a   team   ef f o r f r o m   c o m p u ter   s cien tis ts ,   r ad io lo g is ts ,   an d   o th er   m ed ical  ex p e r ts   to   o v er c o m th ese  o b s tacle s .   T h p o te n tial  f u tu r r a m if ica tio n s   o f   t h is   s tu d y   ar e   en c o u r ag in g .   T o   f u r th er   im p r o v e   th ac cu r ac y   a n d   in ter p r etab ilit y   o f   MRI  d ata,   f u tu r s tu d ies  m ay   in v esti g ate  n ew  d ee p   lear n in g   a r ch itect u r es  d ev elo p ed   f o r   th is   k in d   o f   d ata.   m o r c o m p lete  im ag e   o f   b r ain   h ea l t h   m ig h b s h o wn   b y   im p r o v in g   class if icatio n   p er f o r m an ce   a n d   in te g r atin g   m u ltimo d al  d ata   s o u r ce s   lik d if f u s io n   te n s o r   im ag i n g   a n d   f u n ctio n al  m ag n etic   r eso n an ce   im ag in g .   R ec en d ev elo p m en ts   in   p r i v ac y - p r eser v in g   ap p r o ac h es  an d   f ed e r a ted   lear n in g   h a v o p en e d   n ew   p o s s ib ilit ies  f o r   t r ain in g   m o d els  u s in g   d ec en tr a lized   d ata  w h ile  s till   p r o tectin g   p atien ts '   p r iv ac y .   T h er is   tr em en d o u s   h o p th a f u r th er   d ev el o p m en o f   R esNet  m eth o d s   f o r   b r ain   im a g ca teg o r izatio n   m ay   ch an g e   clin ical  p r ac tice  b y   all o win g   f o r   th e a r lier   d iag n o s i s   an d   m o r e   tailo r ed   tr ea tm en t   o f   a   wid r an g e   o f   n eu r o lo g ical  d is ea s es. Re su lt p ro v e d   t h a t h e   p r o p o se d   Re sN e t   sy ste m   a c h iev e 9 8 . 8 %   o v e ra ll   a c c u ra c y   with   9 8 . 6 %   se n siti v it y   a n d   9 9 %   sp e c ifi c it y .       F UNDING   I NF O R M A T I O   Fu n d in g   in f o r m ati o n   is   n o t a v ailab le.       AUTHO CO NTR IBU TIO N S   S TATEMENT       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Su b r am an ian   Dh an alak s h m i                               Su b r am an ian   Ar u ls elv i                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r s   h av n o   co n f lict o f   in ter est r elev an t to   t h is   p ap er .       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r th f i n d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e   av aila b le  o n   r eq u est  f r o m   th e   co r r esp o n d in g   au th o r ,   [ S.  D] .   T h d ata,   wh ich   co n tain   in f o r m atio n   th at  co u ld   co m p r o m is th p r iv ac y   o f   r esear c h   p ar ticip an ts ,   ar n o t p u b licly   a v ailab le  d u to   ce r tain   r estrictio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Usi n g   R esN et  a r ch itectu r w it h   MRI   fo r   cla s s ifica tio n   o f b r a in   ima g es   ( S u b r a ma n ia n   Dh a n a la ksh mi )   157   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   K a r t h i k a ,   S .   D h a n a l a k s h mi ,   S .   M .   M u r t h y ,   N .   M i s h r a ,   S .   S a si k a l a ,   a n d   S .   M u r u g a n ,   R a s p b e r r y   P i - e n a b l e d   w e a r a b l e   s e n so r s f o r   p e r s o n a l   h e a l t h   t r a c k i n g   a n d   a n a l y si s ,   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S e l f - S u st a i n i n g   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   S y s t e m s (I C S S A S ) ,   p p .   1 2 4 9 1 2 5 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S S A S 5 7 9 1 8 . 2 0 2 3 . 1 0 3 3 1 9 0 9 .   [ 2 ]   A .   D e e p a ,   N .   K .   M a n i k a n d a n ,   R .   La t h a ,   J.  P r e e t h a ,   T .   S .   K u mar,  a n d   S .   M u r u g a n ,   I o T - b a se d   w e a r a b l e   d e v i c e s fo r   p e r s o n a l   s a f e t y   a n d   a c c i d e n t   p r e v e n t i o n   sy s t e ms ,   i n   Pr o c e e d i n g o f   t h e   S e c o n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a r t   T e c h n o l o g i e f o S m a rt   N a t i o n   ( S m a rt T e c h C o n ) ,   p p .   1 5 1 0 1 5 1 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S mart Te c h C o n 5 7 5 2 6 . 2 0 2 3 . 1 0 3 9 1 6 9 1 .   [ 3 ]   R .   K .   V a n a k a mam i d i ,   L .   R a ma l i n g a m,  N .   A b i r a mi ,   S .   P r i y a n k a ,   C .   S .   K u mar,  a n d   S .   M u r u g a n ,   I o sec u r i t y   b a s e d   o n   mac h i n e   l e a r n i n g ,   i n   Pr o c e e d i n g o f   t h e   S e c o n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S m a r t   T e c h n o l o g i e f o r   S m a rt   N a t i o n   ( S m a r t T e c h C o n )   p p .   6 8 3 6 8 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S ma r t Te c h C o n 5 7 5 2 6 . 2 0 2 3 . 1 0 3 9 1 7 2 7 .   [ 4 ]   M .   S .   K u mar ,   H .   A z a t h ,   A .   K .   V e l m u r u g a n ,   K .   P a d ma n a b a n ,   a n d   M .   S u b b i a h ,   P r e d i c t i o n   o f   A l z h e i mer' d i s e a se  u si n g   h y b r i d   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e ,   AI C o n f e re n c e   Pr o c e e d i n g s ,   v o l .   2 5 2 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 5 . 0 1 1 0 2 8 3 .   [ 5 ]   R .   R a ma n ,   K .   D h i v y a ,   P .   S a p r a ,   S .   G u r p u r ,   S .   P .   M a n i r a j ,   a n d   S .   M u r u g a n ,   I o T - d r i v e n   sm a r t   p a c k a g i n g   f o r   p h a r mac e u t i c a l s:   En s u r i n g   p r o d u c t   i n t e g r i t y   a n d   p a t i e n t   saf e t y ,   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   f o r   I n n o v a t i o n s   i n   H e a l t h c a re  I n d u s t ri e s ( I C AI I H I ) ,   p p .   1 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A I I H I 5 7 8 7 1 . 2 0 2 3 . 1 0 4 8 9 4 2 0 .   [ 6 ]   K .   P a d ma n a b a n ,   A .   M .   S .   K u mar,   H .   A z a t h ,   A .   K .   V e l m u r u g a n ,   a n d   M .   S u b b i a h ,   H y b r i d   d a t a   m i n i n g   t e c h n i q u e   b a s e d   b r e a st   c a n c e r   p r e d i c t i o n ,   AI C o n f e re n c e   P ro c e e d i n g s ,   v o l .   2 5 2 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 7 ,   2 0 2 3 .   [ 7 ]   B .   J .   G a n e s h ,   P .   V i j a y a n ,   V .   V a i d e h i ,   S .   M u r u g a n ,   R .   M e e n a k s h i ,   a n d   M .   R a j m o h a n ,   S V M - b a s e d   p r e d i c t i v e   m o d e l i n g   o f   d r o w s i n e ss   i n   h o sp i t a l   s t a f f   f o r   o c c u p a t i o n a l   s a f e t y   s o l u t i o n   v i a   I o i n f r a st r u c t u r e ,   i n   P ro c e e d i n g o f   t h e   2 n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t i n g ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   C o n t r o l   ( I C ) ,   p p .   1 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C 4 5 7 4 3 4 . 2 0 2 4 . 1 0 4 8 6 4 2 9 .   [ 8 ]   M .   M .   M u st h a f a ,   T.   R .   M a h e s h ,   V .   V i n o t h   K u mar ,   a n d   S .   G u l u w a d i ,   E n h a n c i n g   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   i n   M R I   i ma g e s   t h r o u g h   e x p l a i n a b l e   A I   u si n g   G r a d - C A M   w i t h   R e sN e t - 5 0 ,   B MC   Me d i c a l   I m a g i n g ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 8 8 0 - 0 2 4 - 0 1 2 9 2 - 7.   [ 9 ]   A .   A g h a e i   a n d   M .   E.   M o g h a d d a m,   B r a i n   a g e   g a p   e s t i m a t i o n   u si n g   a t t e n t i o n - b a s e d   R e sN e t   me t h o d   f o r   A l z h e i m e r d i s e a se   d e t e c t i o n ,   Br a i n   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 0 7 0 8 - 0 2 4 - 0 0 2 3 0 - 1.   [ 1 0 ]   W .   Y a n g ,   B r a i n   r e s o n a n c e   i m a g i n g   seg m e n t a t i o n   me t h o d   b a se d   o n   d e e p   R e sU N e t ,   Ad v a n c e i n   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   Re se a rc h ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 4 8 4 5 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 6 0 2 8 / a e t r . 1 0 . 1 . 4 4 8 . 2 0 2 4 .   [ 1 1 ]   N .   El a z a b ,   W .   A .   G a b - A l l a h ,   a n d   M .   El m o g y ,   A   m u l t i - c l a ss  b r a i n   t u m o r   g r a d i n g   s y st e b a se d   o n   h i st o p a t h o l o g i c a l   i ma g e   u si n g   a   h y b r i d   Y O LO   a n d   R e sN e t   n e t w o r k s ,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 9 8 - 0 2 4 - 5 4 8 6 4 - 6.   [ 1 2 ]   J.  H .   L e e ,   J.   W .   C h a e ,   a n d   H .   C .   C h o ,   I mp r o v e d   c l a ss i f i c a t i o n   o f   d i f f e r e n t   b r a i n   t u m o r i n   M R I   sc a n s   u si n g   P a t t e r n e d - G r i d M a s k ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   4 0 2 0 4 4 0 2 1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 3 7 7 1 0 5 .   [ 1 3 ]   J.  Ja i n ,   M .   K u b a d i a ,   M .   M a n g l a ,   a n d   P .   Ta w d e ,   C o mp a r i s o n   o f   t r a n sf e r   l e a r n i n g   t e c h n i q u e t o   c l a ssi f y   b r a i n   t u mo u r s   u s i n g   M R I   i ma g e s,   E n g i n e e ri n g   Pr o c e e d i n g s ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n g p r o c 2 0 2 3 0 5 9 1 4 4 .   [ 1 4 ]   B .   S a r a d a ,   K .   N .   R e d d y ,   R .   B a b u ,   a n d   B .   S .   R .   B a b u ,   B r a i n   t u m o r   c l a s si f i c a t i o n   u si n g   mo d i f i e d   R e sN e t 5 0 V 2   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C o m p u t i n g   a n d   D i g i t a l   S y st e m s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 ,   2 0 2 4 .   [ 1 5 ]   M .   G ü l e r   a n d   E.   N a m l ı ,   B r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   w i t h   d e e p   l e a r n i n g   me t h o d s’   c l a s si f i e r   o p t i m i z a t i o n   u si n g   med i c a l   i ma g e s ,   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 4 0 2 0 6 4 2 .   [ 1 6 ]   G .   D .   K u mar  a n d   S .   N .   M o h a n t y ,   B r a i n   t u mo r   d e t e c t i o n   b a se d   o n   m u l t i p l e   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l s fo r   M R I   i ma g e s,”   EAI E n d o rs e d   T ra n s a c t i o n o n   Pe r v a si v e   H e a l t h   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 ,   p p .   1 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 1 0 8 / e e t p h t . 1 0 . 5 4 9 9 .   [ 1 7 ]   M .   R o y ,   B .   U p a d h y a y a ,   J.  R a i ,   a n d   K .   S h a r m a ,   R e s o l u t i o n   e n h a n c e m e n t   o f   b r a i n   M R I   i ma g e s u si n g   d e e p   l e a r n i n g ,   E n g i n e e ri n g   Pro c e e d i n g s ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n g p r o c 2 0 2 3 0 5 9 1 5 8 .   [ 1 8 ]   S .   K .   M a t h i v a n a n ,   S .   S o n a i m u t h u ,   S .   M u r u g e sa n ,   H .   R a j a d u r a i ,   B .   D .   S h i v a h a r e ,   a n d   M .   A .   S h a h ,   Em p l o y i n g   d e e p   l e a r n i n g   a n d   t r a n sf e r   l e a r n i n g   f o r   a c c u r a t e   b r a i n   t u mo r   d e t e c t i o n ,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 9 8 - 024 - 5 7 9 7 0 - 7.   [ 1 9 ]   S .   A l - O t a i b i ,   A .   R e h m a n ,   A .   R a z a ,   J.   A l y a m i ,   a n d   T.   S a b a ,   C V G - N e t :   n o v e l   t r a n sf e r   l e a r n i n g   b a se d   d e e p   f e a t u r e f o r   d i a g n o si s   o f   b r a i n   t u m o r u si n g   M R I   sca n s,   P e e rJ  C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   1 0 ,   p p .   1 2 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 7 7 1 7 / p e e r j - c s. 2 0 0 8 .   [ 2 0 ]     M .   N a v e e n k u mar,   G .   S u d h a k a r a n ,   K .   M .   S a n d h a n a v i m a l ,   a n d   E .   L .   V i m a l r a j ,   R e sN e t   mo d e l f o r   b r a i n   t u mo r   se g me n t a t i o n ,   J o u rn a l   o f   Ph a rm a c e u t i c a l   N e g a t i v e   Re su l t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p p .   8 6 8 8 7 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 7 7 5 0 / 8 t a k z 4 6 9 .   [ 2 1 ]   M .   S .   U l l a h ,   M .   A .   K h a n ,   N .   A .   A l m u j a l l y ,   M .   A l h a i s o n i ,   T.   A k r a m,  a n d   M .   S h a b a z ,   B r a i n N e t :   A   f u s i o n   a ssi s t e d   n o v e l   o p t i ma l   f r a mew o r k   o f   r e si d u a l   b l o c k a n d   s t a c k e d   a u t o e n c o d e r s   f o r   m u l t i mo d a l   b r a i n   t u m o r   c l a ss i f i c a t i o n ,   S c i e n t i f i c   Re p o rt s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 4 - 5 6 6 5 7 - 3.   [ 2 2 ]   Y .   Y a n g ,   P .   W a n g ,   Z.   Y a n g ,   Y .   Ze n g ,   F .   C h e n ,   Z .   W a n g ,   a n d   S .   R i z z o ,   S e g me n t a t i o n   m e t h o d   o f   ma g n e t i c   r e so n a n c e   i ma g i n g   b r a i n   t u mo r   i ma g e s   b a se d   o n   i m p r o v e d   U N e t   n e t w o r k ,   T r a n sl a t i o n a l   C a n c e Re s e a rc h ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 6 7 1 5 8 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 1 0 3 7 / t c r - 23 - 1 8 5 8 .   [ 2 3 ]   N .   Y a q o o b   e t   a l . ,   P r e d i c t i o n   o f   A l z h e i m e r 's  d i se a se  s t a g e b a s e d   o n   R e sN et - se l f - a t t e n t i o n   a r c h i t e c t u r e   w i t h   B a y e si a n   o p t i m i z a t i o n   a n d   b e st   f e a t u r e s e l e c t i o n ,   Fr o n t i e rs  i n   C o m p u t a t i o n a l   N e u r o sci e n c e ,   v o l .   1 8 ,   p p .   1 1 6 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f n c o m . 2 0 2 4 . 1 3 9 3 8 4 9 .   [ 2 4 ]   M .   J o sh i   a n d   B .   K .   S i n g h ,   P r o p o r t i o n   e s t i m a t i o n   a n d   mu l t i - c l a ss  c l a s s i f i c a t i o n   o f   a b n o r mal   b r a i n   c e l l s,   M e d i n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 ,   n o .   2 ,   p p .   7 9 9 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 7 8 5 2 / b o n v i e w M ED I N 4 2 0 2 1 6 8 5 .   [ 2 5 ]   M .   A .   R a h ma n ,   A .   G h o s h ,   M .   S .   R a h ma n ,   a n d   M .   A .   S i d d i q u e ,   A   c o m p a r a t i v e   a n a l y si s   a n d   v i s u a l i z a b l e   o f   M R I   i ma g e   t y p e - b a s e d   b r a i n   t u m o r   c l a ssi f i c a t i o n   u si n g   t r a n sf e r   l e a r n i n g   m o d e l s,”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   I n f o rm a t i o n   a n d   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y   ( I C E EI C T ) ,   p p .   7 1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EEI C T6 2 0 1 6 . 2 0 2 4 . 1 0 5 3 4 4 5 7 .   [ 2 6 ]   M .   Z.   K h a l i k i   a n d   M .   S .   B a şars l a n ,   B r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   f r o i ma g e a n d   c o m p a r i so n   w i t h   t r a n sf e r   l e a r n i n g   me t h o d a n d   3 - l a y e r   C N N ,   S c i e n t i f i c   Re p o rt s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 9 8 - 0 2 4 - 5 2 8 2 3 - 9.   [ 2 7 ]   N .   P a r i m a l a   a n d   G .   M u n e e sw a r i ,   M o d i f i e d   R e sN e t 1 5 2 v 2 :   B i n a r y   c l a ss i f i c a t i o n   a n d   h y b r i d   s e g me n t a t i o n   o f   b r a i n   st r o k e   u si n g   t r a n sf e r   l e a r n i n g - b a se d   a p p r o a c h ,   P o l i sh   J o u r n a l   o f   M e d i c a l   P h y si c a n d   En g i n e e r i n g ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 ,   p p .   2 4 3 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 4 7 8 / p j m p e - 2 0 2 4 - 0 0 0 4 .   [ 2 8 ]   I .   B .   S a n t o so   a n d   S .   N .   U t a ma ,   A   n e w   v o t i n g   o f   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k f o r   b r a i n   t u m o r   d e t e c t i o n   b a se d   o n   M R I   i ma g e s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   I n t e l l i g e n t   E n g i n e e r i n g   a n d   S y st e m s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 2 2 2 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 2 2 2 6 6 / i j i e s2 0 2 4 . 0 2 2 9 . 2 1 .   [ 2 9 ]   A .   Y o u n i s   e t   a l . ,   A b n o r m a l   b r a i n   t u mo r s c l a s si f i c a t i o n   u si n g   R e sN e t 5 0   a n d   i t s c o m p r e h e n s i v e   e v a l u a t i o n ,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 2 ,   p p .   7 8 8 4 3 7 8 8 5 3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 4 . 3 4 0 3 9 0 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.