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Mamba-DDPM-BSA: Diffusion model based boundary sampling algorithm for imbalanced classification

delete2025-05-01
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PRE
AI
F
Fan Zhang
Q
Quan Yuan
X
Xinhong Zhang *
DOI:10.1016/j.eswa.2025.126926delete
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摘要

摘要

En 中文
数据类别不平衡是医学图像分类领域的主要挑战之一。这种不平衡严重影响了分类模型的准确性和可靠性,对医生的诊断和治疗带来潜在风险。本文提出了一种Mamba-DDPM-BSA方法来解决医学图像的分类不平衡问题。首先,设计了生成模型Mamba-DDPM用于医学图像样本的合成。它利用Mamba的全局建模能力和线性计算效率,通过改进DDPM(去噪扩散概率模型)来提高生成样本的质量。其次,通过过采样训练集中的边界区域样本,所提出的边界采样算法(BSA)使生成器在拟合样本分布时能更关注决策边界区域。这种方法在决策边界附近生成更多样本,将原本侵入少数类分布的决策边界推向真实分布。最后,提出了一种Mamba-DDPM-BSA方法,采用交互式合成方法,充分利用扩散生成模型和边界采样算法与分类模型交互,旨在合成针对分类模型缺陷的图像,以提高分类器的判别能力和鲁棒性。基于HAM10000数据集的实验表明,Mamba-DDPM-BSA在Matthew's相关系数、平衡准确率和Macro F1指标上分别达到81.03%、82.14%和82.71%。所提出的方法优于传统的分类不平衡方法。
Keyword:
Imbalanced classification
Boundary sampling algorithm
Diffusion model
Mamba

期刊

Expert Systems with Applications 封面图
Expert Systems with Applications
IF:
7.5
论文数:
3.0W
被引数:
10.2W

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