论文
3D 医学成像的知识转移缩放定律
Knowledge Transfer Scaling Laws for 3D Medical Imaging
摘要
视觉基础模型越来越多地从 2D 转向体积领域,例如 3D 医学成像,其中跨不同成像模式(即 CT、MRI 和 PET)的统一预训练可以为不同的临床任务提供基础模型。然而,训练此类模型需要混合异构成像域,而当前的混合策略在很大程度上仍然是启发式的。在这项工作中,我们观察到不同的医学成像领域在预训练期间以不同的速率扩展,并且领域之间的知识转移是强烈不对称的:一个领域的训练可以显着改善另一个领域,但反之则可能要弱得多。有趣的是,MAE 重建损失和跨域转移都遵循可预测的幂律趋势和特定领域的行为。受这些发现的启发,我们将数据分配表述为缩放律优化问题。衍生的分配揭示了一种可解释的枢纽和岛屿结构:高度可转移的领域作为枢纽出现,使许多其他领域受益并值得战略分配,而孤立的领域则充当需要直接投资的岛屿。根据经验,转移感知分配的性能优于数据比例抽样高达 58%,并且可以很好地推广到未见预算,r=0.989。对疾病分类和器官/病变分割的下游验证进一步证实,派生的传输感知混合物为临床 3D 医学成像任务提供了更强的预训练表示。