Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica
Supervisor(es): Yovine, Sergio Fabián
Resumen:
El presente trabajo final aborda las técnicas generativas en inteligencia artificial, centrándose en los modelos de difusión dentro del campo de la imagenología médica, y en particular, en su aplicación para la caracterización de lesiones dermatológicas. El objetivo es la generación de imágenes médicas de calidad comparable con las originales, de manera de poder afirmar si con las técnicas existentes previas a la finalización de este trabajo, se tienen suficientes elementos para lograr la calidad deseada. Se abordan las limitaciones en la implementación de modelos de aprendizaje profundo en imágenes médicas, que recaen principalmente en la escasez de datos, el desequilibrio de estos y la falta de datos etiquetados en poblaciones subrepresentadas. En el contexto de la imagenología médica, las restricciones en los datos surgen debido a la alta especialización de las imágenes, la privacidad de los pacientes y la falta de representación de ciertas poblaciones. Este estudio se enfoca en una aplicación práctica de los modelos de difusión y la forma de evaluar la calidad de las imágenes generadas y su impacto en el desempeño de modelos de aprendizaje profundo. Se realiza una investigación del estado del arte con respecto a los modelos de difusión, seleccionando aquellas técnicas y modelos que presenten un mayor potencial para su aplicación dentro de la caracterización de lesiones dermatológicas. Se implementan distintas técnicas de ajuste fino sobre modelos de difusión preentrenados, como Stable Diffusion, para lograr mejorar la calidad de las imágenes generadas. Se concluye que la calidad de las imágenes generadas es muy buena al compararlas con imágenes reales de un dataset público de referencia. También, se entrenó un modelo de clasificación de lesiones de piel con imágenes reales, utilizando imágenes generadas tanto como técnica de “data augmentation” como también como técnica de “upsampling”. Se lograron mejoras, concluyendo que estas técnicas generativas pueden resultar útiles para crear soluciones de aprendizaje profundo cuando hay escasez o desbalance de datos.
| 2023 | |
|
PROYECTOS-MD INTELIGENCIA ARTIFICIAL APRENDIZAJE AUTOMÁTICO IMAGENOLOGÍA |
|
| Español | |
| Universidad ORT Uruguay | |
| RAD | |
| http://hdl.handle.net/20.500.11968/6581 | |
| Acceso abierto |
| _version_ | 1877648972788531200 |
|---|---|
| author | Aristimuño Burgos, Ignacio |
| author2 | Gallino Roca, Daniel Agustín |
| author2_role | author |
| author_facet | Aristimuño Burgos, Ignacio Gallino Roca, Daniel Agustín |
| author_role | author |
| bitstream.checksum.fl_str_mv | f4056d487bf4734f5b7faf577776faa2 d87c6a79c2ae50e65e34250d9dd4e956 02ccef261f8d262fd3654df2500b1b44 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv | MD5 MD5 MD5 |
| bitstream.url.fl_str_mv | https://rad.ort.edu.uy/bitstreams/459c7104-6a71-4849-b600-d412d253ee52/download https://rad.ort.edu.uy/bitstreams/8395eff1-894a-43d8-90fc-d227adf01557/download https://rad.ort.edu.uy/bitstreams/b36fb770-fe67-410f-90c8-9d182ffde4dd/download |
| collection | RAD |
| dc.contributor.tribunal.none.fl_str_mv | Galmarini, Carlos Cecilia Delgado, Leonardo Raúl |
| dc.creator.advisor.none.fl_str_mv | Yovine, Sergio Fabián |
| dc.creator.none.fl_str_mv | Aristimuño Burgos, Ignacio Gallino Roca, Daniel Agustín |
| dc.date.accessioned.none.fl_str_mv | 2023-11-20T19:53:25Z |
| dc.date.available.none.fl_str_mv | 2023-11-20T19:53:25Z |
| dc.date.issued.none.fl_str_mv | 2023 |
| dc.description.abstract.none.fl_txt_mv | El presente trabajo final aborda las técnicas generativas en inteligencia artificial, centrándose en los modelos de difusión dentro del campo de la imagenología médica, y en particular, en su aplicación para la caracterización de lesiones dermatológicas. El objetivo es la generación de imágenes médicas de calidad comparable con las originales, de manera de poder afirmar si con las técnicas existentes previas a la finalización de este trabajo, se tienen suficientes elementos para lograr la calidad deseada. Se abordan las limitaciones en la implementación de modelos de aprendizaje profundo en imágenes médicas, que recaen principalmente en la escasez de datos, el desequilibrio de estos y la falta de datos etiquetados en poblaciones subrepresentadas. En el contexto de la imagenología médica, las restricciones en los datos surgen debido a la alta especialización de las imágenes, la privacidad de los pacientes y la falta de representación de ciertas poblaciones. Este estudio se enfoca en una aplicación práctica de los modelos de difusión y la forma de evaluar la calidad de las imágenes generadas y su impacto en el desempeño de modelos de aprendizaje profundo. Se realiza una investigación del estado del arte con respecto a los modelos de difusión, seleccionando aquellas técnicas y modelos que presenten un mayor potencial para su aplicación dentro de la caracterización de lesiones dermatológicas. Se implementan distintas técnicas de ajuste fino sobre modelos de difusión preentrenados, como Stable Diffusion, para lograr mejorar la calidad de las imágenes generadas. Se concluye que la calidad de las imágenes generadas es muy buena al compararlas con imágenes reales de un dataset público de referencia. También, se entrenó un modelo de clasificación de lesiones de piel con imágenes reales, utilizando imágenes generadas tanto como técnica de “data augmentation” como también como técnica de “upsampling”. Se lograron mejoras, concluyendo que estas técnicas generativas pueden resultar útiles para crear soluciones de aprendizaje profundo cuando hay escasez o desbalance de datos. |
| dc.description.none.fl_txt_mv | Incluye bibliografía y anexos. |
| dc.format.extent.none.fl_str_mv | 88 p. diagrs., fot. |
| dc.identifier.citation.none.fl_str_mv | Aristimuño Burgos, I., & Gallino Roca, D. A. (2023). Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica (Trabajo final). Universidad ORT Uruguay, Facultad de Ingeniería. Recuperado de https://rad.ort.edu.uy/handle/20.500.11968/6581 |
| dc.identifier.uri.none.fl_str_mv | http://hdl.handle.net/20.500.11968/6581 http://hdl.handle.net/20.500.11968/6581 |
| dc.language.iso.none.fl_str_mv | Español. spa |
| dc.publisher.none.fl_str_mv | Universidad ORT Uruguay |
| dc.relation.none.fl_str_mv | https://sisbibliotecas.ort.edu.uy/bib/95049 |
| dc.rights.none.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| dc.source.none.fl_str_mv | reponame:RAD instname:Universidad ORT Uruguay instacron:Universidad ORT |
| dc.subject.none.fl_str_mv | PROYECTOS-MD INTELIGENCIA ARTIFICIAL APRENDIZAJE AUTOMÁTICO IMAGENOLOGÍA |
| dc.title.none.fl_str_mv | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| dc.type.none.fl_str_mv | Trabajo final de carrera info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| dc.type.version.none.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| description | Incluye bibliografía y anexos. |
| eu_rights_str_mv | openAccess |
| format | masterThesis |
| id | RAD_e2cc0abd02ae3bcbecf83f3de610a204 |
| identifier_str_mv | Aristimuño Burgos, I., & Gallino Roca, D. A. (2023). Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica (Trabajo final). Universidad ORT Uruguay, Facultad de Ingeniería. Recuperado de https://rad.ort.edu.uy/handle/20.500.11968/6581 |
| instacron_str | Universidad ORT |
| institution | Universidad ORT |
| instname_str | Universidad ORT Uruguay |
| language | spa |
| language_invalid_str_mv | Español. |
| network_acronym_str | RAD |
| network_name_str | RAD |
| oai_identifier_str | oai:rad.ort.edu.uy:20.500.11968/6581 |
| publishDate | 2023 |
| publisher.none.fl_str_mv | Universidad ORT Uruguay |
| reponame_str | RAD |
| repository.mail.fl_str_mv | rodriguez_v@ort.edu.uy |
| repository.name.fl_str_mv | RAD - Universidad ORT Uruguay |
| repository_id_str | 3927 |
| spelling | Galmarini, CarlosCecilia Delgado, Leonardo RaúlAristimuño Burgos, IgnacioGallino Roca, Daniel AgustínYovine, Sergio Fabián2023-11-20T19:53:25Z2023-11-20T19:53:25Z2023Aristimuño Burgos, I., & Gallino Roca, D. A. (2023). Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica (Trabajo final). Universidad ORT Uruguay, Facultad de Ingeniería. Recuperado de https://rad.ort.edu.uy/handle/20.500.11968/6581http://hdl.handle.net/20.500.11968/6581http://hdl.handle.net/20.500.11968/6581Incluye bibliografía y anexos.El presente trabajo final aborda las técnicas generativas en inteligencia artificial, centrándose en los modelos de difusión dentro del campo de la imagenología médica, y en particular, en su aplicación para la caracterización de lesiones dermatológicas. El objetivo es la generación de imágenes médicas de calidad comparable con las originales, de manera de poder afirmar si con las técnicas existentes previas a la finalización de este trabajo, se tienen suficientes elementos para lograr la calidad deseada. Se abordan las limitaciones en la implementación de modelos de aprendizaje profundo en imágenes médicas, que recaen principalmente en la escasez de datos, el desequilibrio de estos y la falta de datos etiquetados en poblaciones subrepresentadas. En el contexto de la imagenología médica, las restricciones en los datos surgen debido a la alta especialización de las imágenes, la privacidad de los pacientes y la falta de representación de ciertas poblaciones. Este estudio se enfoca en una aplicación práctica de los modelos de difusión y la forma de evaluar la calidad de las imágenes generadas y su impacto en el desempeño de modelos de aprendizaje profundo. Se realiza una investigación del estado del arte con respecto a los modelos de difusión, seleccionando aquellas técnicas y modelos que presenten un mayor potencial para su aplicación dentro de la caracterización de lesiones dermatológicas. Se implementan distintas técnicas de ajuste fino sobre modelos de difusión preentrenados, como Stable Diffusion, para lograr mejorar la calidad de las imágenes generadas. Se concluye que la calidad de las imágenes generadas es muy buena al compararlas con imágenes reales de un dataset público de referencia. También, se entrenó un modelo de clasificación de lesiones de piel con imágenes reales, utilizando imágenes generadas tanto como técnica de “data augmentation” como también como técnica de “upsampling”. Se lograron mejoras, concluyendo que estas técnicas generativas pueden resultar útiles para crear soluciones de aprendizaje profundo cuando hay escasez o desbalance de datos.88 p. diagrs., fot.Español.spaUniversidad ORT UruguayPROYECTOS-MDINTELIGENCIA ARTIFICIALAPRENDIZAJE AUTOMÁTICOIMAGENOLOGÍAModelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médicaTrabajo final de carrerainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttps://sisbibliotecas.ort.edu.uy/bib/95049reponame:RADinstname:Universidad ORT Uruguayinstacron:Universidad ORTinfo:eu-repo/semantics/openAccessFacultad de IngenieríaMasterMaster en Big DataTrabajo finalTrabajo final (Master). Universidad ORT Uruguay, Facultad de IngenieríaFI - Master en Big Data - MDTHUMBNAILMaterial completo.pdf.jpgWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.PDFBoxThumbnail on 2024-07-22T18:38:34Z (GMT).Generated Thumbnailimage/jpeg3719https://rad.ort.edu.uy/bitstreams/459c7104-6a71-4849-b600-d412d253ee52/downloadf4056d487bf4734f5b7faf577776faa2MD53ORIGINALMaterial completo.pdfMaterial completo.pdfdescriptionapplication/pdf2507265https://rad.ort.edu.uy/bitstreams/8395eff1-894a-43d8-90fc-d227adf01557/downloadd87c6a79c2ae50e65e34250d9dd4e956MD51TEXTMaterial completo.pdf.txtWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.TikaTextExtractionFilter on 2026-07-10T17:53:14Z (GMT).Extracted texttext/plain101780https://rad.ort.edu.uy/bitstreams/b36fb770-fe67-410f-90c8-9d182ffde4dd/download02ccef261f8d262fd3654df2500b1b44MD5420.500.11968/65812026-07-10 14:53:14.011open.accessoai:rad.ort.edu.uy:20.500.11968/6581https://rad.ort.edu.uyhttps://rad.ort.edu.uy/Universidadhttps://www.ort.edu.uy/https://rad.ort.edu.uy/server/oai/requestrodriguez_v@ort.edu.uyUruguayopendoar:39272026-07-10T17:53:14RAD - Universidad ORT Uruguayfalse |
| spellingShingle | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica Aristimuño Burgos, Ignacio PROYECTOS-MD INTELIGENCIA ARTIFICIAL APRENDIZAJE AUTOMÁTICO IMAGENOLOGÍA |
| status_str | publishedVersion |
| title | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| title_full | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| title_fullStr | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| title_full_unstemmed | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| title_short | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| title_sort | Modelos generativos de difusión para la caracterización de lesiones dermatológicas en imagenología médica |
| topic | PROYECTOS-MD INTELIGENCIA ARTIFICIAL APRENDIZAJE AUTOMÁTICO IMAGENOLOGÍA |
| url | http://hdl.handle.net/20.500.11968/6581 |