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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25325Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Braga, Douglas Costa | - |
| dc.date.accessioned | 2026-07-07T17:12:15Z | - |
| dc.date.available | 2026-07-07T17:12:15Z | - |
| dc.date.issued | 2026-01-28 | - |
| dc.identifier.citation | BRAGA, Douglas Costa. Análise comparativa de arquiteturas de Deep Learning para classificação de células leucêmicas. 2026. 64 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da computação) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2026. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25325 | - |
| dc.description.abstract | Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most frequent neoplasm in the pediatric population, requiring early and accurate diagnosis for therapeutic success. Traditional microscopic analysis, performed by hematologists, presents inter-observer variability of 15–30%, motivating the development of computer-aided diagnosis systems. This work presents a systematic comparison among modern deep learning architectures—CNNs with Transformer design elements (ConvNeXtBase), pure Transformers (Vision Transformer—ViT-Base), hierarchical Transformers (SwinBase), and CNNs with channel attention (EfficientNetV2+SE)—conducted under a rigorous patient-wise splitting protocol using the C-NMC 2019 dataset (12,528 images, 101 patients) for automated leukemic cell classification. Results demonstrate that EfficientNetV2+SE achieved the highest F1-Score among all architectures, with 97.89% (±0.32%), despite having only 15.2 million parameters. Among the remaining architectures, ConvNeXt-Base obtained 87.38% (±0.46%), followed by ViT-Base with 87.05% (±0.54%) and Swin-Base with 84.69% (±0.61%), with no statistically significant difference between ConvNeXt and ViT (p = 0.142). The ensemble combination (ConvNeXt + ViT) reached 88.41% F1-Score and 90.15% AUC. Comparison with previous works from the PROCC/UFS research group reveals that approaches with explicit feature selection mechanisms—whether manual engineering (F1 = 93.88%) or channel attention via Squeeze-and-Excitation (F1 = 97.89%)—outperform architectures with a larger number of parameters lacking channel attention, indicating that performance improvement stems from incorporating domain-appropriate attention mechanisms rather than increasing architectural complexity. Efficiency analysis demonstrates that EfficientNetV2+SE also presents the best Efficiency-Adjusted Performance (DAE = 53.75), with 198 images/s and 5.1 ms latency, followed by ConvNeXt (156 images/s, 6.4 ms). The impact of data leakage was quantified at 8.4 percentage points average difference between random and patient-wise splitting, reaching ∼15pp in a complementary group work with Swin Transformer, reinforcing the importance of rigorous methodological protocols for clinical performance estimation. | eng |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.subject | Computação | por |
| dc.subject | Inteligência artificial – Aplicações médicas | por |
| dc.subject | Leucemia Linfoblástica em crianças | por |
| dc.subject | Arquitetura de software | por |
| dc.subject | Diagnóstico por imagem | por |
| dc.subject | Leucemia Linfoblástica Aguda | por |
| dc.subject | Aprendizado profundo | por |
| dc.subject | Classificação de imagens médicas | por |
| dc.subject | Diagnóstico assistido por computador | por |
| dc.subject | Vazamento de dados | por |
| dc.subject | Acute Lymphoblastic Leukemia | eng |
| dc.subject | Deep learning | eng |
| dc.subject | Medical image classification | eng |
| dc.subject | Vision transformer | eng |
| dc.subject | ConvNeXt | eng |
| dc.subject | Squeeze-and-excitation | eng |
| dc.subject | Computer-aided diagnosis | eng |
| dc.subject | Data Leakage | eng |
| dc.title | Análise comparativa de arquiteturas de Deep Learning para classificação de células leucêmicas | pt_BR |
| dc.type | Dissertação | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Dantas, Daniel Oliveira | - |
| dc.description.resumo | A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é a neoplasia mais frequente na população pediátrica, exigindo diagnóstico precoce e preciso para sucesso terapêutico. A análise microscópica tradicional, realizada por hematologistas, apresenta variabilidade inter-observador de 15–30%, motivando o desenvolvimento de sistemas de diagnóstico assistido por computador. Este trabalho apresenta uma comparação sistemática entre arquiteturas modernas de aprendizado profundo—CNNs com elementos de Transformers (ConvNeXt-Base), Transformers puros (Vision Transformer—ViT-Base), Transformers hierárquicos (Swin-Base) e CNNs com atenção de canal (EfficientNetV2+SE)—conduzida sob protocolo rigoroso de divisão por paciente, utilizando o dataset C-NMC 2019 (12.528 imagens, 101 pacientes) para classificação automatizada de células leucêmicas. Os resultados demonstram que o EfficientNetV2+SE alcançou o maior F1-Score entre todas as arquiteturas, com 97,89% (±0,32%), apesar de possuir apenas 15,2 milhões de parâmetros. Entre as demais arquiteturas, o ConvNeXt-Base obteve 87,38% (±0,46%), seguido pelo ViT-Base com 87,05% (±0,54%) e Swin-Base com 84,69% (±0,61%), sem diferença estatisticamente significativa entre ConvNeXt e ViT (p = 0,142). A combinação ensemble (ConvNeXt + ViT) atingiu 88,41% de F1-Score e 90,15% de AUC. A comparação com trabalhos anteriores do grupo de pesquisa do PROCC/UFS revela que abordagens com mecanismos explícitos de seleção de características—seja engenharia manual (F1 = 93,88%) ou atenção de canal via Squeeze-andExcitation (F1 = 97,89%)—superam arquiteturas com maior número de parâmetros sem atenção de canal, indicando que o avanço no desempenho decorre da incorporação de mecanismos de atenção adequados ao domínio, não do aumento de complexidade arquitetural. A análise de eficiência demonstra que o EfficientNetV2+SE também apresenta o melhor desempenho ajustado por eficiência (DAE = 53,75), com 198 imagens/s e latência de 5,1 ms, seguido pelo ConvNeXt (156 imagens/s, 6,4 ms). O impacto do vazamento de dados foi quantificado em 8,4 pontos percentuais de diferença média entre divisão aleatória e por paciente, chegando a ∼15pp em trabalho complementar do grupo com Swin Transformer, reforçando a importância de protocolos metodológicos rigorosos para estimativas de desempenho clínico. | pt_BR |
| dc.publisher.program | Pós-Graduação em Ciência da Computação | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |
| dc.publisher.initials | Universidade Federal de Sergipe (UFS) | pt_BR |
| dc.description.local | São Cristóvão | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Ciência da Computação | |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
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