[Khóa luận tốt nghiệp] Ứng dụng mô hình Vision Transformer trong phân loại dữ liệu bệnh phổi

THThiNganHang
0 Downloads
106
0

Inhalt des Dokuments

Seite 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH ỨNG DỤNG MÔ HÌNH VISION TRANSFORMER TRONG PHÂN LOẠI DỮ LIỆU BỆNH PHỔI GVHD: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG SVTH: NGÔ QUANG KHẢI HUỲNH VĂN PHÁP S K L 0 0 8 9 0 6 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 6/2022

Seite 2

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH VISION TRANSFORMER TRONG PHÂN LOẠI DỮ LIỆU BỆNH PHỔI GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng SVTH1: Ngô Quang Khải MSSV1: 18129026 SVTH2: Huỳnh Văn Pháp MSSV2: 18129041 TP. Hồ Chí Minh – 06/2022

Seite 3

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH VISION TRANSFORMER TRONG PHÂN LOẠI DỮ LIỆU BỆNH PHỔI GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng SVTH1: Ngô Quang Khải MSSV1: 18129026 SVTH2: Huỳnh Văn Pháp MSSV2: 18129041 TP. Hồ Chí Minh – 06/2022

Seite 4

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NAM BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. HCM, ngày tháng 06 năm 2022 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Ngô Quang Khải MSSV: 18129026 Huỳnh Văn Pháp MSSV: 18129041 Chuyên ngành: Kỹ thuật Y Sinh Mã ngành: 7520212D Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2018 Lớp: 181290C I. TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH VISION TRANSFORMER TRONG PHÂN LOẠI DỮ LIỆU BỆNH PHỔI II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: - Tập dữ liệu X-quang ngực: ChestXpert, Chest14 và VinDr-CXR. - Các mô hình Vision Transformer: ViT-B16, ViT-L16, ViT-S16, R50+ViT-B16. - Các biến thể mô hình ResNet: ResNet18, ResNet34, ResNet50. - Các cơ chế diễn giải mô hình: Grad-CAM, Attention Map. - Ngôn ngữ lập trình: Python, HTML, CSS. - Thư viện hỗ trợ xây dựng web API: Flask python. - Cơ sở dữ liệu: SQLite, tương tác thông qua công cụ SQLAlchemy. - Công nghệ đóng gói và triển khai ứng dụng: Docker. 2. Nội dung thực hiện: - Tìm hiểu lý thuyết về các mô hình phân loại - Nghiên cứu các tập dữ liệu Chest14, ChestExpert, VinDR-CXR và tạo tập dữ liệu phù hợp với đề tài. - Tiến hành các thí nghiệm huấn luyện mô hình ViT. - Đánh giá kết quả các thí nghiệm bằng phương pháp định tính và định lượng. - Xây dựng web API cho ứng dụng mô hình phân loại bệnh phổi. i

Seite 5

- Chạy thử nghiệm, kiểm tra và hiệu chỉnh hệ thống. - Đóng gói và triển khai ứng dụng với Docker. - Viết báo cáo thực hiện. - Bảo vệ luận văn. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/02/2022 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2022 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ts. Nguyễn Mạnh Hùng CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ii

Seite 6

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NAM BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. HCM, ngày tháng 06 năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Ngô Quang Khải Lớp: 181290C MSSV: 18129026 Họ tên sinh viên 2: Huỳnh Văn Pháp Lớp: 181290C MSSV: 18129041 Tên đề tài: Ứng dụng mô hình Vision Transformer trong phân loại dữ liệu bệnh phổi. Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ Tuần 1 án, tiến hành chọn đề tài và viết đề cương tóm (28/02 – 06/03) tắt yêu cầu đề tài đã chọn. Tuần 2 Tổ chức dữ liệu thí nghiệm từ tập dữ liệu (07/03 – 13/03) VinDr-XCR. Tuần 3 Tiến hành các thí nghiệm để đánh giá hiệu suất (14/03 – 20/03) mô hình. Tuần 4 Hoàn thành các thí nghiệm huấn luyện mô (21/03 – 27/03) hình. Tuần 5 Chạy đánh giá kết quả định tính cho mô hình (28/03 – 03/04) huấn luyện từ các thí nghiệm. Tuần 6 Tiến hành đánh giá định lượng của mô hình. (04/04 – 10/04) Tuần 6 Tìm hiểu cách triển khai ứng dụng model thông (11/04 – 17/04) qua API, tìm hiểu về Docker. Tuần 7 Xây dựng ứng dụng web cho mô hình phân loại (18/04 – 24/04) bằng giao thức API với Flask python, html, css. Tuần 8 Thêm các chức năng gửi thông báo kết quả (25/04 – 01/05) chẩn đoán bệnh qua email và số điện thoại. Tuần 9 Tìm hiểu và thêm cơ sở dữ liệu cho ứng dụng, (01/05 – 08/05) thêm chức năng đăng ký và lưu trữ thông tin iii

Seite 7

bệnh nhân. Hoàn thiện các chức năng chính của ứng dụng: Tuần 10 chức năng đăng ký bệnh nhân, chức năng dự (09/05 – 15/05) đoán của mô hình, chức năng gửi email và tin nhắn SMS. Tuần 11 Thiết kế hoàn thiện giao diện người dùng của (16/05 – 22/05) ứng dụng web, chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh. Tuần 12 Đóng gói và triển khai ứng dụng với Docker. (23/05 – 29/05) Tuần 13 Viết báo cáo đề tài, thiết kế poster. (30/05 – 05/06) Tuần 14 Chỉnh sửa báo cáo, làm Slide thuyết trình. (06/06 – 12/06) Tuần 15 Hoàn thiện báo cáo, Slide thuyết trình, làm (13/06 – 19/06) video giới thiệu ứng dụng. Hoàn thiện báo cáo và gửi cho GVHD xem xét Tuần 16 góp ý. (20/06 – 26/06) Báo cáo trước GVHD và nộp quyển báo cáo Đồ án tốt nghiệp. GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) iv

Seite 8

LỜI CAM ĐOAN Đề tài này do nhóm tìm hiểu, thực hiện dựa trên một số tài liệu và kết quả nghiên cứu đã được công bố với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Mạnh Hùng và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện đề tài Ngô Quang Khải – Huỳnh Văn Pháp v

Seite 9

LỜI CẢM ƠN Trải qua suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, từ những buổi đầu chủng bị kiến thức nền tảng đến khi hoàn thành đề tài, nhóm đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ, hướng dẫn tận tình từ Thầy Nguyễn Mạnh Hùng – Giảng viên bộ môn Điện tử công nghiệp - Y sinh. Những góp ý, thảo luận, cùng những kinh nghiệm quý báu mà Thầy chia sẽ đã giúp cho đề tài của nhóm ngày càng hoàn thiện hơn, chúng em cảm thấy rất trân quý. Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy. Nhóm xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô khoa Điện - Điện tử vì những kiến thức nền móng mà thầy cô đã truyền đạt để chúng em có thể đi đến chặn hành trình hiện tại. Chúng em cảm ơn Nhà trường, khoa và bộ môn đã có những kế hoạch tổ cho sinh viên thực hiện đề tài tốt nghiệp đúng hạn mặc dù những trở ngại trong khoảng thời gian dịch bệnh. Đặc biệt cảm ơn Thầy Nguyễn Thanh Hải, Trưởng bộ môn Điện tử công nghiệp - Y sinh, đã luôn đồng hành và tận tâm dẫn dắt chúng em trong ngành học thú vị này. Xin gửi lời cảm đến gia đình, những người thân đã luôn quan tâm, động viên và ủng hộ chúng em trong suốt con đường học tập. Cuối cùng nhóm không quên gửi lời cảm ơn đến các bạn lớp 181290 đã đồng hành, trao đổi kiến thức và giúp đỡ lẫn nhau trong quá trình học. Mặc dù đề tài đã hoàn thành theo những nội dung đề ra, nhưng vì vốn kiến thức còn hạn chế nên đề tài có thể khó tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm mong nhận được những góp ý từ quý Thầy Cô và người đọc để cải thiện đề tài tốt hơn. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Ngô Quang Khải – Huỳnh Văn Pháp vi

Seite 10

MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .................................................................i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP................................... iii LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................v LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................vi MỤC LỤC................................................................................................................... vii LIỆT KÊ HÌNH VẼ.......................................................................................................x LIỆT KÊ BẢNG........................................................................................................ xiii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.....................................................................................xiv TÓM TẮT ...................................................................................................................xvi Chương 1. TỔNG QUAN..............................................................................................1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................1 1.2 MỤC TIÊU............................................................................................................3 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................4 1.4 GIỚI HẠN.............................................................................................................4 1.5 BỐ CỤC ................................................................................................................5 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................6 2.1 GIỚI THIỆU ẢNH X-QUANG ............................................................................6 2.1.1 Ảnh số.............................................................................................................6 2.1.2 Ảnh X-quang..................................................................................................7 2.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM...................................................................................8 2.2.1 Ngôn ngữ lập trình Python.............................................................................8 2.2.2 Thư viện Pytorch............................................................................................9 2.3 GIỚI THIỆU MẠNG NƠ-RON NHÂN TẠO....................................................11 2.3.1 Hàm kích hoạt ..............................................................................................12 vii

Die ersten 10 Seiten werden angezeigt. Laden Sie das Dokument herunter, um alles zu sehen.

Kommentare (0)

Anmelden um an der Diskussion teilzunehmen

Noch keine Kommentare. Seien Sie der Erste!