KR102643869B1 - Pathology diagnosis apparatus using federated learning model and its processing method - Google Patents

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KR102643869B1 KR1020230099675A KR20230099675A KR102643869B1 KR 102643869 B1 KR102643869 B1 KR 102643869B1 KR 1020230099675 A KR1020230099675 A KR 1020230099675A KR 20230099675 A KR20230099675 A KR 20230099675A KR 102643869 B1 KR102643869 B1 KR 102643869B1
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Abstract

본 발명은 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템 및 그 프로세싱 방법에 관한 것으로, 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키고, 상기 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하는 복수의 로컬클라이언트; 및 상기 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 연합학습서버;를 포함함으로써, 개인정보의 유출을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모델학습 가중치만을 공유하는 연합학습기법을 적용하여 일반화 성능이 높은 표준화모델을 구축할 수 있어 병리진단 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a pathology diagnosis system using a federated learning model and a processing method thereof, which trains a deep learning model using pathology data according to a federated learning model and transmits model parameters corresponding to the learned deep learning model. Multiple local clients; And a federated learning server that builds a standard model by reflecting the learning weights through the transmitted model parameters. By including this, not only can leakage of personal information be prevented, but also a federated learning technique that shares only the model learning weights is applied. By doing so, a standardized model with high generalization performance can be built, thereby improving pathology diagnosis performance.

Description

연합학습모델을 이용한 병리진단시스템 및 그 프로세싱 방법{PATHOLOGY DIAGNOSIS APPARATUS USING FEDERATED LEARNING MODEL AND ITS PROCESSING METHOD}Pathology diagnosis system and processing method using federated learning model {PATHOLOGY DIAGNOSIS APPARATUS USING FEDERATED LEARNING MODEL AND ITS PROCESSING METHOD}

본 발명은 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하고, 연합학습서버에서 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축함으로써, 개인정보의 유출을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모델학습 가중치만을 공유하는 연합학습기법을 적용하여 일반화 성능이 높은 표준화모델을 구축할 수 있어 병리진단 성능을 향상시킬 수 있는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템 및 그 프로세싱 방법에 관한 것이다.The present invention trains a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients, then transmits model parameters corresponding to the learned deep learning model, and sets learning weights through the model parameters in the federated learning server. By building a standard model that reflects the It is about a pathology diagnosis system using a federated learning model and its processing method.

잘 알려진 바와 같이, 현대의학에서 효과적인 질병의 진단 및 환자의 치료를 위해 의료영상은 매우 중요한 도구로 사용되고 있고, 영상기술발달은 더욱 정교한 의료영상 데이터(즉, 병리데이터)를 획득할 수 있도록 하지만, 그에 대응하여 데이터의 양은 점차 방대해지고 있어 병리데이터를 임상병리사의 시각에 의존하여 분석하는 데 어려움이 많다.As is well known, medical imaging is used as a very important tool in modern medicine for effective disease diagnosis and patient treatment, and the development of imaging technology allows the acquisition of more sophisticated medical imaging data (i.e., pathology data). In response, the amount of data is becoming increasingly vast, making it difficult to analyze pathology data relying on the perspective of a clinical pathologist.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 의료 기기(예를 들면, 초음파, CT(computed tomography), MRI(magnetic resonance imaging) 등)를 통해 방대한 병리데이터를 획득하고, 인공지능을 이용하여 방대한 병리데이터를 분석 및 학습함으로써 병리 진단 성능을 향상시키기 위한 병리진단모델 생성 기술도 함께 연구되고 있다.In order to solve the above-mentioned problems, a large amount of pathological data is acquired through various medical devices (e.g., ultrasound, CT (computed tomography), MRI (magnetic resonance imaging), etc.), and artificial intelligence is used to obtain a large amount of pathological data. Pathology diagnosis model creation technology is also being researched to improve pathology diagnosis performance by analyzing and learning.

한편, 사용자의 프라이버시를 보호하고, 새로운 거래를 창출하는 차세대 인공지능모델로 사용자 중심 인공지능에 대한 개념이 제시되고 있는데, 개인 사용자의 프라이버시를 지키는 동시에, 사용자의 정보 보호를 최대화하는 협업을 가능하게 할 뿐만 아니라 의도한 성과를 달성할 수 있는 인공지능 서비스를 사용자 중심(User-Centric) 인공지능 서비스라고 한다.Meanwhile, the concept of user-centered artificial intelligence is being presented as a next-generation artificial intelligence model that protects user privacy and creates new transactions, enabling collaboration that maximizes user information protection while protecting individual user privacy. An artificial intelligence service that not only achieves the intended results but also achieves the intended results is called a user-centric artificial intelligence service.

이러한 사용자 중심 인공지능은 사용자 정보를 최소한으로 사용하면서도, 사용자의 프라이버시를 보호할 뿐만 아니라 기업이 보유하고 있는 사용자 개인정보를 사업자간 상호 공유하거나, 혹은 통합하지 않고도 안전하게 협업할 수 있도록 도와준다.This user-centered artificial intelligence not only protects user privacy while using user information to a minimum, but also helps businesses collaborate safely without sharing or integrating user personal information held by companies.

상술한 바와 같은 사용자 중심 인공지능 서비스를 제공하기 위해서 다수의 의료 기관에서는 기관별로 공유 가능한 통일된 구조의 데이터체계인 CDM(common data model)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 의료적 목적에 따라 다수 병원의 데이터를 효율적으로 활용하기 위해 다양한 기술개발이 진행되고 있다.In order to provide user-centered artificial intelligence services as described above, many medical institutions are actively researching CDM (common data model), a data system with a unified structure that can be shared by each institution, depending on medical purposes. Various technological developments are underway to efficiently utilize data from multiple hospitals.

하지만, 병리데이터를 효과적으로 확보하여 병리진단모델을 학습시키고, 병리진단모델을 이용한 병리 진단 성능을 향상시키기 위해서는 다수 병원에서 병리데이터를 서로 공유하여 분석하고 병리진단모델을 학습시킬 수 있어야 하는데, 다수 병원에서 제공되는 병리데이터의 경우 기관별로 데이터 품질의 차이가 있어 학습 및 진단 성능이 저하되는 문제점이 있다.However, in order to effectively secure pathology data, learn the pathology diagnosis model, and improve the performance of pathology diagnosis using the pathology diagnosis model, multiple hospitals must be able to share and analyze the pathology data and learn the pathology diagnosis model. In the case of pathology data provided, there is a problem in that learning and diagnosis performance is deteriorated due to differences in data quality by institution.

또한, 기관별로 의료정보의 유출문제로 인해 의료데이터(즉, 병리데이터)를 직접 공유하기 어려운 문제점이 있으며, 이에 따라 대량의 학습데이터를 요구하는 딥러닝모델의 학습을 위해 일반화 성능을 향상시키기 위한 병리데이터의 확보가 어려운 문제점이 있다.In addition, there is a problem in directly sharing medical data (i.e. pathology data) due to the leakage of medical information by institution, and accordingly, there is a need to improve generalization performance for learning deep learning models that require large amounts of learning data. There is a problem in that it is difficult to secure pathological data.

1. 한국공개특허 제10-2021-0098048호(2021.08.10.공개)1. Korean Patent Publication No. 10-2021-0098048 (published on August 10, 2021)

본 발명은 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하고, 연합학습서버에서 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축함으로써, 개인정보의 유출을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모델학습 가중치만을 공유하는 연합학습기법을 적용하여 일반화 성능이 높은 표준화모델을 구축할 수 있어 병리진단 성능을 향상시킬 수 있는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템 및 그 프로세싱 방법을 제공하고자 한다.The present invention trains a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients, then transmits model parameters corresponding to the learned deep learning model, and sets learning weights through the model parameters in the federated learning server. By building a standard model that reflects the We aim to provide a pathology diagnosis system and processing method using a federated learning model that can

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purposes of the embodiments of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

본 발명의 일 측면에 따르면, 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키고, 상기 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하는 복수의 로컬클라이언트; 및 상기 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 연합학습서버;를 포함하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a plurality of local clients train a deep learning model using pathology data according to a federated learning model and transmit model parameters corresponding to the learned deep learning model; A pathology diagnosis system using a federated learning model including a federated learning server that builds a standard model by reflecting learning weights through the transmitted model parameters can be provided.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연합학습서버는, 상기 복수의 로컬클라이언트로부터 전송되는 상기 모델파라미터를 수신하는 제 2 통신모듈부; 및 상기 모델파라미터를 통해 상기 표준모델의 구축을 위한 상기 학습가중치를 반영하여 상기 표준모델을 구축하는 표준모델구축부;를 포함하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템이 제공될 수 있다.Additionally, according to one aspect of the present invention, the federated learning server includes a second communication module unit that receives the model parameters transmitted from the plurality of local clients; And a standard model building unit that builds the standard model by reflecting the learning weights for building the standard model through the model parameters. A pathology diagnosis system using a federated learning model including a.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 복수의 모델파라미터를 전송하는 로컬모델(Local Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the federated learning model is a local model that transmits a plurality of model parameters corresponding to the results of learning and pathology diagnosis of a plurality of deep learning models in the plurality of local clients ( A pathology diagnosis system using a federated learning model that applies a local model can be provided.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트의 전체 병리데이터를 이용하여 하나의 딥러닝모델을 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 하나의 모델파라미터를 전송하는 글로벌모델(Data-Shard Global Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the federated learning model sets one model parameter corresponding to the result of learning one deep learning model and performing pathology diagnosis using the entire pathology data of the plurality of local clients. A pathology diagnosis system using a federated learning model that applies a data-shard global model can be provided.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 각각 대응하는 복수의 모델파라미터의 평균값을 상기 학습가중치로 설정하도록 전송하는 평균모델(Monolithic Average Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the federated learning model learns the average value of a plurality of model parameters corresponding to the results of learning and performing pathology diagnosis on a plurality of deep learning models in the plurality of local clients. A pathology diagnosis system using a federated learning model that applies a monolithic average model that is transmitted to be set as a weight can be provided.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행하되, 쌍으로 설정된 딥러닝모델의 가중치를 다음 쌍의 딥러닝모델에 적용하는 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터를 전송하는 반복평균모델(Iterative Parallel Average Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the federated learning model performs learning and pathology diagnosis of a plurality of deep learning models in the plurality of local clients, and applies the weight of the deep learning model set in a pair to the deep learning model of the next pair. A pathology diagnosis system using a federated learning model that applies an Iterative Parallel Average Model that transmits a plurality of final model parameters corresponding to the results of repeating the learning cycle applied to the learning model can be provided.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키는 단계; 복수의 로컬클라이언트에서 상기 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하는 단계; 및 연합학습서버에서 상기 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 단계;를 포함하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, training a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients; Transmitting model parameters corresponding to the learned deep learning model from a plurality of local clients; And a step of constructing a standard model by reflecting the learning weights through the model parameters transmitted from the federated learning server. A processing method of a pathology diagnosis system using a federated learning model including a step can be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 표준모델을 구축하는 단계는, 상기 연합학습서버에 구비되는 제 2 통신모듈부에서 상기 복수의 로컬클라이언트로부터 전송되는 상기 모델파라미터를 수신하는 단계; 및 상기 연합학습서버에 구비되는 표준모델구축부에서 상기 모델파라미터를 통해 상기 표준모델의 구축을 위한 상기 학습가중치를 반영하여 상기 표준모델을 구축하는 단계;를 포함하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of constructing the standard model includes receiving the model parameters transmitted from the plurality of local clients in a second communication module unit provided in the federated learning server; And a step of constructing the standard model by reflecting the learning weights for building the standard model through the model parameters in a standard model building unit provided in the federated learning server. Pathology diagnosis system using a federated learning model comprising a. A processing method may be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 복수의 모델파라미터를 전송하는 로컬모델(Local Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the federated learning model is a local model that transmits a plurality of model parameters corresponding to the results of learning and pathology diagnosis of a plurality of deep learning models in the plurality of local clients ( A processing method for a pathology diagnosis system using a federated learning model that applies a local model can be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트의 전체 병리데이터를 이용하여 하나의 딥러닝모델을 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 하나의 모델파라미터를 전송하는 글로벌모델(Data-Shard Global Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the federated learning model sets one model parameter corresponding to the result of learning one deep learning model and performing pathology diagnosis using the entire pathology data of the plurality of local clients. A processing method for a pathology diagnosis system using a federated learning model that applies a data-shard global model can be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 각각 대응하는 복수의 모델파라미터의 평균값을 상기 학습가중치로 설정하도록 전송하는 평균모델(Monolithic Average Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the federated learning model learns the average value of a plurality of model parameters respectively corresponding to the results of learning and performing pathology diagnosis on a plurality of deep learning models in the plurality of local clients. A processing method for a pathology diagnosis system using a federated learning model that applies an average model (Monolithic Average Model) that is transmitted to be set as a weight can be provided.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 연합학습모델은, 상기 복수의 로컬클라이언트에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행하되, 쌍으로 설정된 딥러닝모델의 가중치를 다음 쌍의 딥러닝모델에 적용하는 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터를 전송하는 반복평균모델(Iterative Parallel Average Model)을 적용하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the federated learning model performs learning and pathology diagnosis of a plurality of deep learning models in the plurality of local clients, and applies the weight of the deep learning model set in a pair to the deep learning model of the next pair. A processing method for a pathology diagnosis system using a federated learning model that applies an Iterative Parallel Average Model that transmits a plurality of final model parameters corresponding to the results of repeating the learning cycle applied to the learning model can be provided. .

본 발명은 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여딥러닝모델을 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하고, 연합학습서버에서 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축함으로써, 개인정보의 유출을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모델학습 가중치만을 공유하는 연합학습기법을 적용하여 일반화 성능이 높은 표준화모델을 구축할 수 있어 병리진단 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention trains a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients, then transmits model parameters corresponding to the learned deep learning model, and sets learning weights through the model parameters in the federated learning server. By building a standard model that reflects the You can do it.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 블록구성도이고,
도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 상세구성을 설명하기 위한 도면이며,
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템에서 표준모델을 구축하는 프로세싱 과정을 나타낸 플로우차트이다.
1 to 3 are block diagrams of a pathology diagnosis system using a federated learning model according to an embodiment of the present invention;
4 to 10 are diagrams for explaining the detailed configuration of a pathology diagnosis system using a federated learning model according to an embodiment of the present invention;
Figures 11 and 12 are flow charts showing the processing process of building a standard model in a pathology diagnosis system using a federated learning model according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing embodiments of the present invention, if a detailed description of a known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 블록구성도이고, 도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 상세구성을 설명하기 위한 도면이다.1 to 3 are block diagrams of a pathology diagnosis system using a federated learning model according to an embodiment of the present invention, and Figures 4 to 10 are a pathology diagnosis system using a federated learning model according to an embodiment of the present invention. This is a drawing to explain the detailed configuration of.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템은 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N), 연합학습서버(200) 등을 포함할 수 있다.1 to 10, the pathology diagnosis system using a federated learning model according to an embodiment of the present invention may include a plurality of local clients (100/1-100/N), a federated learning server 200, etc. You can.

복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)는 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키고, 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하는 것으로, 이들은 각각 모델학습부(110), 병리진단부(120), 제 1 통신모듈부(130) 등을 포함할 수 있다.Multiple local clients (100/1-100/N) learn a deep learning model using pathology data according to a federated learning model and transmit model parameters corresponding to the learned deep learning model, and each of them learns the model. It may include a unit 110, a pathology diagnosis unit 120, a first communication module unit 130, etc.

여기에서, 모델학습부(110)는 로컬클라이언트별로 수집되는 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키는 구성부로, 딥러닝모델은 이미지의 학습 및 식별에 성능이 우수한 CNN(Convolutional Neural Network), GAN (Generative Adversarial Network), 오토인코더(AutoEncorder) 등에서 선택된 적어도 하나를 적용할 수 있다.Here, the model learning unit 110 is a component that learns a deep learning model using pathology data collected for each local client. The deep learning model is a CNN (Convolutional Neural Network) and GAN that have excellent performance in learning and identifying images. At least one selected from (Generative Adversarial Network), AutoEncorder, etc. can be applied.

이러한 모델학습부(110)는 예를 들면, 로컬모델(Local Model), 글로벌모델(Data-Shard Data-Shard Global Model), 평균모델(Monolithic Average Model) 및 반복평균모델(Iterative Parallel Average Model) 중에서 선택된 어느 하나를 적용하는 연합학습모델에 따라 딥러닝모델을 학습시킬 수 있다.This model learning unit 110 is, for example, a local model (Local Model), a global model (Data-Shard Data-Shard Global Model), an average model (Monolithic Average Model), and an iterative average model (Iterative Parallel Average Model). A deep learning model can be trained according to the federated learning model that applies any of the selected ones.

병리진단부(120)는 진단하고자 하는 병리진단데이터가 입력될 경우 딥러닝모델에 입력 및 출력시켜 병리진단을 수행하는 구성부로, 진단하고자 하는 병리진단데이터가 입력될 경우 관심병리영역을 식별 및 검출하도록 모델학습부(110)를 통해 학습된 딥러닝모델에 해당 병리진단데이터를 입력시킨 후에, 그 출력의 결과물로서 병리진단을 효과적으로 수행할 수 있다.The pathology diagnosis unit 120 is a component that performs pathology diagnosis by inputting and outputting pathological diagnosis data to a deep learning model when pathological diagnosis data to be diagnosed is input. It identifies and detects the pathology area of interest when pathological diagnosis data to be diagnosed is input. After inputting the corresponding pathology diagnosis data into the deep learning model learned through the model learning unit 110, the pathology diagnosis can be effectively performed as an output result.

제 1 통신모듈부(130)는 연합학습모델에 따라 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 연합학습서버(200)로 전송하는 구성부로, 후술하는 통신망에 대응하는 통신방식의 통신환경을 제공할 수 있는 통신모듈을 포함할 수 있는데, 모델학습부(110)에서 학습된 후 병리진단부(120)를 통해 병리진단에 이용되는 딥러닝모델의 모델파라미터를 추출하여 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.The first communication module unit 130 is a component that transmits model parameters corresponding to the deep learning model according to the federated learning model to the federated learning server 200, and can provide a communication environment for a communication method corresponding to the communication network described later. It may include a communication module, which can extract model parameters of the deep learning model used for pathology diagnosis through the pathology diagnosis unit 120 after being learned in the model learning unit 110 and transmit them to the federated learning server 200. there is.

여기에서, 모델파라미터는 예를 들면, 학습데이터수, 학습데이터비율, 학습데이터해상도, 가중치(Weights), 편향(Biases) 등을 포함할 수 있는데, 학습데이터수는 딥러닝모델을 학습시키는데 사용된 데이터 개수를 의미하고, 학습데이터비율은 전체 학습데이터 개수에 대응하여 학습에 사용된 학습데이터 개수를 나타내는 비율을 의미하며, 학습데이터해상도는 학습데이터(즉, 병리이미지)의 해상도를 의미하고, 가중치는 딥러닝모델에서 병리데이터를 처리하는 각 뉴런의 가중치를 의미하며, 편향은 딥러닝모델에서 뉴런의 입력합산에 더해져 출력을 조정하는 파라미터를 의미한다.Here, model parameters may include, for example, the number of learning data, learning data ratio, learning data resolution, weights, biases, etc. The number of learning data is the number used to train the deep learning model. It refers to the number of data, and the learning data ratio refers to the ratio representing the number of learning data used for learning in response to the total number of learning data. The learning data resolution refers to the resolution of the learning data (i.e., pathology image), and the weight refers to the weight of each neuron that processes pathology data in a deep learning model, and bias refers to a parameter that is added to the input sum of neurons in a deep learning model to adjust the output.

상술한 바와 같은 모델파라미터는 연합학습모델에 따라 선택적으로 추출 및 전송될 수 있다.Model parameters as described above can be selectively extracted and transmitted according to the federated learning model.

상술한 바와 같은 연합학습모델은 예를 들면, 로컬모델, 글로벌모델, 평균모델 및 반복평균모델 중에서 선택된 어느 하나를 적용할 수 있다. 이하에서는, 연합학습모델의 명확한 설명을 위해 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)가 5개가 구비되는 것(즉 N은 5)으로 하여 설명하기로 한다.The federated learning model as described above may apply, for example, any one selected from a local model, a global model, an average model, and an iterative average model. Hereinafter, for a clear explanation of the federated learning model, it will be described assuming that five local clients (100/1-100/N) are provided (that is, N is 5).

로컬모델은 도 5에 도시한 바와 같이 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 복수의 모델파라미터를 전송하는 모델로서, 딥러닝모델A, 딥러닝모델B, 딥러닝모델C, 딥러닝모델D 및 딥러닝모델E는 각각 연합학습서버(200)로부터 제공되는 초기모델파라미터에 따라 각각 학습을 시작할 수 있다.As shown in Figure 5, the local model is a model that transmits a plurality of model parameters corresponding to the results of learning and performing pathology diagnosis on a plurality of deep learning models in a plurality of local clients (100/1-100/N). As such, deep learning model A, deep learning model B, deep learning model C, deep learning model D, and deep learning model E can each start learning according to the initial model parameters provided from the federated learning server 200.

여기에서, 로컬모델의 경우 로컬클라이언트A(100/a)는 로컬클라이언트A(100/a)에서 수집된 병리데이터A를 이용하여 딥러닝모델A를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델A를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있고, 로컬클라이언트B(100/b)는 로컬클라이언트B(100/b)에서 수집된 병리데이터B를 이용하여 딥러닝모델B를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델B를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있으며, 로컬클라이언트C(100/c)는 로컬클라이언트C(100/c)에서 수집된 병리데이터C를 이용하여 딥러닝모델C를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델C를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있고, 로컬클라이언트D(100/d)는 로컬클라이언트D(100/d)에서 수집된 병리데이터D를 이용하여 딥러닝모델D를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델D를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있으며, 로컬클라이언트E(100/e)는 로컬클라이언트E(100/e)에서 수집된 병리데이터E를 이용하여 딥러닝모델E를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델E를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있다.Here, in the case of the local model, local client A (100/a) trains deep learning model A using pathology data A collected from local client A (100/a), and then uses the learned deep learning model A. Pathology diagnosis can be performed, and local client B (100/b) trains deep learning model B using pathology data B collected from local client B (100/b), and then learns deep learning model B. Pathology diagnosis can be performed using, and local client C (100/c) trains deep learning model C using pathology data C collected from local client C (100/c), and then uses the learned deep learning Pathology diagnosis can be performed using model C, and local client D (100/d) trains deep learning model D using pathology data D collected from local client D (100/d), and then uses the learned Pathology diagnosis can be performed using deep learning model D, and local client E (100/e) learns deep learning model E using pathology data E collected from local client E (100/e). Pathological diagnosis can be performed using the learned deep learning model E.

그리고, 로컬클라이언트A(100/a)는 학습된 딥러닝모델A에 대응하는 모델파라미터A를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있고, 로컬클라이언트B(100/b)는 학습된 딥러닝모델B에 대응하는 모델파라미터B를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있으며, 로컬클라이언트C(100/c)는 학습된 딥러닝모델C에 대응하는 모델파라미터C를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있고, 로컬클라이언트D(100/d)는 학습된 딥러닝모델D에 대응하는 모델파라미터D를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있으며, 로컬클라이언트E(100/e)는 학습된 딥러닝모델E에 대응하는 모델파라미터E를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.In addition, local client A (100/a) can transmit model parameter A corresponding to the learned deep learning model A to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and local client B (100 /b) can transmit model parameter B corresponding to the learned deep learning model B to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and local client C (100/c) can transmit the learned deep learning model B to the federated learning server 200. Model parameters C corresponding to learning model C can be transmitted to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and local client D (100/d) is a model corresponding to the learned deep learning model D. Parameter D can be transmitted to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and the local client E (100/e) sends the model parameter E corresponding to the learned deep learning model E to the first communication module. It can be transmitted to the federated learning server 200 through the unit 160.

글로벌모델은 도 6에 도시한 바와 같이 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)의 전체 병리데이터를 이용하여 하나의 딥러닝모델을 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 하나의 모델파라미터를 전송하는 모델로서, 딥러닝모델1은 연합학습서버(200)로부터 제공되는 초기모델파라미터에 따라 학습을 시작할 수 있다.As shown in Figure 6, the global model is a model that corresponds to the results of learning and performing pathology diagnosis on a deep learning model using the entire pathology data of multiple local clients (100/1-100/N). As a model that transmits parameters, deep learning model 1 can start learning according to the initial model parameters provided from the federated learning server 200.

여기에서, 글로벌모델의 경우 어느 하나의 로컬클라이언트에서는 로컬클라이언트A(100/a)에서 수집된 병리데이터A와, 로컬클라이언트B(100/b)에서 수집된 병리데이터B와, 로컬클라이언트C(100/c)에서 수집된 병리데이터C와, 로컬클라이언트D(100/d)에서 수집된 병리데이터D와, 로컬클라이언트E(100/e)에서 수집된 병리데이터E를 이용하여 딥러닝모델1을 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델1을 이용하여 병리진단을 수행할 수 있다.Here, in the case of the global model, in one local client, pathology data A collected from local client A (100/a), pathology data B collected from local client B (100/b), and local client C (100/b) Learn deep learning model 1 using pathology data C collected from /c), pathology data D collected from local client D (100/d), and pathology data E collected from local client E (100/e). After that, pathological diagnosis can be performed using the learned deep learning model 1.

그리고, 어느 하나의 로컬클라이언트는 학습된 딥러닝모델1에 대응하는 모델파라미터1을 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.And, any one local client can transmit model parameter 1 corresponding to the learned deep learning model 1 to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160.

평균모델은 도 7에 도시한 바와 같이 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 각각 대응하는 복수의 모델파라미터의 평균값을 학습가중치로 설정하도록 전송하는 모델로서, 딥러닝모델A, 딥러닝모델B, 딥러닝모델C, 딥러닝모델D 및 딥러닝모델E는 각각 연합학습서버(200)로부터 제공되는 초기모델파라미터에 따라 각각 학습을 시작할 수 있다.As shown in FIG. 7, the average model is the average value of a plurality of model parameters corresponding to the results of learning and performing pathology diagnosis on a plurality of deep learning models on a plurality of local clients (100/1-100/N). As a model transmitted to be set as a learning weight, deep learning model A, deep learning model B, deep learning model C, deep learning model D, and deep learning model E are each based on the initial model parameters provided from the federated learning server 200. You can start learning each.

여기에서, 평균모델의 경우 로컬모델과 유사하게 로컬클라이언트A(100/a)는 로컬클라이언트A(100/a)에서 수집된 병리데이터A를 이용하여 딥러닝모델A를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델A를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있고, 로컬클라이언트B(100/b)는 로컬클라이언트B(100/b)에서 수집된 병리데이터B를 이용하여 딥러닝모델B를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델B를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있으며, 로컬클라이언트C(100/c)는 로컬클라이언트C(100/c)에서 수집된 병리데이터C를 이용하여 딥러닝모델C를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델C를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있고, 로컬클라이언트D(100/d)는 로컬클라이언트D(100/d)에서 수집된 병리데이터D를 이용하여 딥러닝모델D를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델D를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있으며, 로컬클라이언트E(100/e)는 로컬클라이언트E(100/e)에서 수집된 병리데이터E를 이용하여 딥러닝모델E를 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델E를 이용하여 병리진단을 수행할 수 있다.Here, in the case of the average model, similar to the local model, local client A (100/a) trains deep learning model A using pathology data A collected from local client A (100/a), and then uses the learned deep Pathology diagnosis can be performed using learning model A, and local client B (100/b) trains deep learning model B using pathology data B collected from local client B (100/b). Pathology diagnosis can be performed using deep learning model B, and local client C (100/c) learns deep learning model C using pathology data C collected from local client C (100/c). , Pathology diagnosis can be performed using the learned deep learning model C, and local client D (100/d) learns deep learning model D using pathology data D collected from local client D (100/d). After doing so, pathology diagnosis can be performed using the learned deep learning model D, and local client E (100/e) uses the pathology data E collected from local client E (100/e) to perform deep learning model E. After learning, pathology diagnosis can be performed using the learned deep learning model E.

그리고, 로컬클라이언트A(100/a)는 학습된 딥러닝모델A에 대응하는 모델파라미터A를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있고, 로컬클라이언트B(100/b)는 학습된 딥러닝모델B에 대응하는 모델파라미터B를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있으며, 로컬클라이언트C(100/c)는 학습된 딥러닝모델C에 대응하는 모델파라미터C를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있고, 로컬클라이언트D(100/d)는 학습된 딥러닝모델D에 대응하는 모델파라미터D를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있으며, 로컬클라이언트E(100/e)는 학습된 딥러닝모델E에 대응하는 모델파라미터E를 제 1 통신모듈부(160)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.In addition, local client A (100/a) can transmit model parameter A corresponding to the learned deep learning model A to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and local client B (100 /b) can transmit model parameter B corresponding to the learned deep learning model B to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and local client C (100/c) can transmit the learned deep learning model B to the federated learning server 200. Model parameters C corresponding to learning model C can be transmitted to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and local client D (100/d) is a model corresponding to the learned deep learning model D. Parameter D can be transmitted to the federated learning server 200 through the first communication module unit 160, and the local client E (100/e) sends the model parameter E corresponding to the learned deep learning model E to the first communication module. It can be transmitted to the federated learning server 200 through the unit 160.

그리고, 반복평균모델은 도 8에 도시한 바와 같이 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행하되, 쌍으로 설정된 딥러닝모델의 가중치를 다음 쌍의 딥러닝모델에 적용하는 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터를 전송하는 모델로서, 딥러닝모델A, 딥러닝모델B, 딥러닝모델C, 딥러닝모델D 및 딥러닝모델E는 각각 연합학습서버(200)로부터 제공되는 초기모델파라미터에 따라 각각 학습을 시작할 수 있다.And, as shown in FIG. 8, the repetition average model learns and diagnoses pathology with a plurality of deep learning models on a plurality of local clients (100/1-100/N), and the weights of the deep learning models set in pairs A model that transmits a plurality of final model parameters corresponding to the results of repeating the learning cycle applied to the next pair of deep learning models, deep learning model A, deep learning model B, deep learning model C, deep learning model D and Deep learning model E can each start learning according to the initial model parameters provided from the federated learning server 200.

여기에서, 반복평균모델의 경우 로컬클라이언트A(100/a)는 로컬클라이언트A(100/a)에서 수집된 병리데이터A를 예를 들면, 5개(전체데이터에서 20%씩)로 분할고, 딥러닝모델A1과 딥러닝모델A2, 딥러닝모델A3와 딥러닝모델A4를 각각 쌍으로 설정한 후에, 병리데이터A1을 이용하여 딥러닝모델A1을 학습 및 병리진단을 수행하며, 병리데이터A2를 이용하여 딥러닝모델A2를 학습 및 병리진단을 수행한 후에, 학습된 딥러닝모델A1과 딥러닝모델A2에 대응하는 모델파라미터A1과 모델파라미터A2의 평균값을 평균모델파라미터1로 하여 딥러닝모델A3과 딥러닝모델A4에 적용할 수 있다.Here, in the case of the repetition average model, local client A (100/a) divides the pathology data A collected from local client A (100/a) into, for example, 5 pieces (20% of the total data each), After pairing deep learning model A1 and deep learning model A2, deep learning model A3 and deep learning model A4, deep learning model A1 is learned and pathology diagnosis is performed using pathology data A1, and pathology data A2 is used to learn deep learning model A1 and perform pathology diagnosis. After learning deep learning model A2 and performing pathology diagnosis, the average value of model parameters A1 and model parameter A2 corresponding to the learned deep learning model A1 and deep learning model A2 is set as average model parameter 1 to create deep learning model A3. It can be applied to and deep learning model A4.

다음에, 병리데이터A3을 이용하여 평균모델파라미터1이 적용된 딥러닝모델A3을 학습 및 병리진단을 수행하고, 병리데이터A4를 이용하여 평균모델파라미터1이 적용된 딥러닝모델A4를 학습 및 병리진단을 수행한 후에, 학습된 딥러닝모델A3과 딥러닝모델A4에 대응하는 모델파라미터A3과 모델파라미터A4의 평균값을 평균모델파라미터2로 하여 딥러닝모델A5에 적용할 수 있다.Next, using pathology data A3, learn deep learning model A3 with average model parameter 1 applied and perform pathology diagnosis, and use pathology data A4 to learn deep learning model A4 with average model parameter 1 applied and perform pathology diagnosis. After execution, the average value of model parameters A3 and model parameters A4 corresponding to the learned deep learning model A3 and deep learning model A4 can be set as average model parameter 2 and applied to deep learning model A5.

또한, 병리데이터A5를 이용하여 평균모델파라미터2가 적용된 딥러닝모델A5를 학습 및 병리진단을 수행한 후에, 딥러닝모델A5에 대응하는 모델파라미터A5를 최종모델파라미터A로 하여 제 1 통신모듈부(130)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.In addition, after learning deep learning model A5 to which average model parameter 2 is applied and performing pathology diagnosis using pathology data A5, model parameter A5 corresponding to deep learning model A5 is set as the final model parameter A, and the first communication module unit It can be transmitted to the federated learning server (200) through (130).

상술한 바와 같이 로컬클라이언트A(100/a)는 데이터비율에 따라 분할된 병리데이터들을 각각 학습하도록 복수개의 딥러닝모델로 분류하여 학습시키되, 두 개 의 딥러닝모델을 쌍으로 설정하고, 이를 통해 획득된 모델파라미터의 평균값을 다음 쌍의 딥러닝모델의 학습에 적용하는 방식의 학습싸이클에 따라 순차적으로 딥러닝모델을 학습하여 병리진단한 후에, 최종모델파라미터A를 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.As described above, local client A (100/a) classifies and trains a plurality of deep learning models to learn each of the pathological data divided according to the data ratio, and sets two deep learning models as a pair, and through this After learning the deep learning model sequentially and diagnosing pathology according to a learning cycle in which the average value of the obtained model parameters is applied to learning the next pair of deep learning models, the final model parameter A is transmitted to the federated learning server 200. You can.

한편, 로컬클라이언트B(100/b), 로컬클라이언트C(100/c), 로컬클라이언트D(100/d) 및 로컬클라이언트E(100/e)에서도 로컬클라이언트A(100/a)와 유사한 과정을 수행함으로써, 최종모델파라미터B, 최종모델파라미터C, 최종모델파라미터D 및 최종모델파라미터E를 각각 제 1 통신모듈부(130)를 통해 연합학습서버(200)로 전송할 수 있다.Meanwhile, local client B (100/b), local client C (100/c), local client D (100/d), and local client E (100/e) also follow a similar process as local client A (100/a). By performing this, the final model parameter B, final model parameter C, final model parameter D, and final model parameter E can be transmitted to the federated learning server 200 through the first communication module unit 130, respectively.

연합학습서버(200)는 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)로부터 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 서버로, 제 2 통신모듈부(210), 표준모델구축부(220) 등을 포함할 수 있다.The federated learning server 200 is a server that builds a standard model by reflecting learning weights through model parameters transmitted from a plurality of local clients (100/1-100/N). The second communication module unit 210, standard It may include a model construction unit 220, etc.

여기에서, 제 2 통신모듈부(210)는 복수의 로컬클라이언트로부터 전송되는 모델파라미터를 수신하는 구성부로, 후술하는 통신망에 대응하는 통신방식의 통신환경을 제공할 수 있는 통신모듈을 포함할 수 있다.Here, the second communication module unit 210 is a component that receives model parameters transmitted from a plurality of local clients, and may include a communication module that can provide a communication environment for a communication method corresponding to a communication network to be described later. .

표준모델구축부(220)는 제 2 통신모듈부(210)로부터 전달되는 모델파라미터를 통해 표준모델의 구축을 위한 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 구성부로, 연합학습모델에 따라 다른 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.The standard model building unit 220 is a component that builds a standard model by reflecting the learning weights for building the standard model through model parameters transmitted from the second communication module unit 210, and has different learning weights depending on the federated learning model. A standard model can be built by reflecting this.

이러한 표준모델구축부(220)는 연합학습모델에 따라 학습가중치를 서로 상이하게 반영할 수 있는데, 연합학습모델 중 로컬모델이 적용될 경우 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)로부터 전송되는 복수의 모델파라미터가 제 2 통신모듈부(210)를 통해 표준모델구축부(220)에 전달될 수 있다.This standard model building unit 220 can reflect learning weights differently depending on the federated learning model. When a local model among the federated learning models is applied, the data transmitted from a plurality of local clients (100/1-100/N) A plurality of model parameters may be transmitted to the standard model building unit 220 through the second communication module unit 210.

예를 들면, 표준모델구축부(220)는 로컬모델에서 로컬클라이언트A(100/a)로부터 전송되는 모델파라미터A와, 로컬클라이언트B(100/b)로부터 전송되는 모델파라미터B와, 로컬클라이언트C(100/c)로부터 전송되는 모델파라미터C와, 로컬클라이언트D(100/d)로부터 전송되는 모델파라미터D와, 로컬클라이언트E(100/e)로부터 전송되는 모델파라미터E를 각각 합산하는 방식으로 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.For example, the standard model building unit 220 includes model parameter A transmitted from local client A (100/a), model parameter B transmitted from local client B (100/b), and local client C in the local model. Learning by adding model parameter C transmitted from (100/c), model parameter D transmitted from local client D (100/d), and model parameter E transmitted from local client E (100/e). After setting the weights, you can build a standard model by reflecting the set learning weights in the deep learning model.

그리고, 연합학습모델 중 글로벌모델이 적용될 경우 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)로부터 전송되는 하나의 모델파라미터가 제 2 통신모듈부(210)를 통해 표준모델구축부(220)에 전달되는데, 표준모델구축부(220)는 어느 하나의 로컬클라이언트로부터 전송되는 모델파라미터1을 학습가중치로 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.In addition, when the global model among the federated learning models is applied, one model parameter transmitted from a plurality of local clients (100/1-100/N) is sent to the standard model building unit 220 through the second communication module unit 210. The standard model building unit 220 sets model parameter 1 transmitted from any one local client as a learning weight and then reflects the set learning weight to the deep learning model to build a standard model.

이러한 연합학습모델 중 평균모델이 적용될 경우 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)로부터 복수의 모델파라미터의 평균값이 제 2 통신모듈부(210)를 통해 표준모델구축부(220)에 전달되는데, 표준모델구축부(220)는 로컬클라이언트A(100/a)로부터 전송되는 모델파라미터A와, 로컬클라이언트B(100/b)로부터 전송되는 모델파라미터B와, 로컬클라이언트C(100/c)로부터 전송되는 모델파라미터C와, 로컬클라이언트D(100/d)로부터 전송되는 모델파라미터D와, 로컬클라이언트E(100/e)로부터 전송되는 모델파라미터E를 각각 합산한 후 평균값을 산출하는 방식으로 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.When the average model among these federated learning models is applied, the average value of a plurality of model parameters from a plurality of local clients (100/1-100/N) is transmitted to the standard model construction unit 220 through the second communication module unit 210. The standard model building unit 220 includes model parameter A transmitted from local client A (100/a), model parameter B transmitted from local client B (100/b), and local client C (100/c). Learning by calculating the average value after adding up the model parameter C transmitted from , model parameter D transmitted from local client D (100/d), and model parameter E transmitted from local client E (100/e). After setting the weights, you can build a standard model by reflecting the set learning weights in the deep learning model.

이러한 연합학습모델 중 반복평균모델이 적용될 경우 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)로부터 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터가 제 2 통신모듈부(210)를 통해 전달되는데, 표준모델구축부(220)는 로컬클라이언트A(100/a)로부터 전송되는 최종모델파라미터A와, 로컬클라이언트B(100/b)로부터 전송되는 최종모델파라미터B와, 로컬클라이언트C(100/c)로부터 전송되는 최종모델파라미터C와, 로컬클라이언트D(100/d)로부터 전송되는 최종모델파라미터D와, 로컬클라이언트E(100/e)로부터 전송되는 최종모델파라미터E를 각각 합산한 후 평균값을 산출하는 방식으로 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.When the repetition average model among these federated learning models is applied, a plurality of final model parameters corresponding to the results of repeating the learning cycle from a plurality of local clients (100/1-100/N) are transmitted through the second communication module unit 210. The standard model building unit 220 transmits final model parameter A transmitted from local client A (100/a), final model parameter B transmitted from local client B (100/b), and local client C (100/b). The average value after adding up the final model parameter C transmitted from /c), the final model parameter D transmitted from local client D (100/d), and the final model parameter E transmitted from local client E (100/e). After setting the learning weight by calculating , a standard model can be built by reflecting the set learning weight in the deep learning model.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템에서 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N) 및 연합학습서버(200) 상호 간의 통신환경을 제공하기 위한 통신망이 구비될 수 있다.A communication network for providing a communication environment between a plurality of local clients (100/1-100/N) and the federated learning server (200) in the pathology diagnosis system using the federated learning model according to an embodiment of the present invention as described above. This can be provided.

이러한 통신망은 예를 들면, 예를 들면, 이동통신망, 유선인터넷통신망, 무선인터넷통신망, 방송망, 행정망 등을 포함할 수 있으며, 구체적으로 PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷, LoRaWAN 등의 네트워크 중 하나 이상의 네트워크를 포함할 수 있고, 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 네트워크, 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.These communication networks may include, for example, a mobile communication network, a wired Internet communication network, a wireless Internet communication network, a broadcasting network, an administrative network, etc., and specifically include personal area network (PAN), local area network (LAN), and CAN ( It may include one or more networks among networks such as campus area network), MAN (metropolitan area network), WAN (wide area network), BBN (broadband network), Internet, LoRaWAN, bus network, star network, ring network, It may include one or more of network topologies including mesh networks, star-bus networks, tree networks, hierarchical networks, etc.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템에서 연합학습모델에 따라 수행된 성능실험과, 그 평가결과에 대해 설명한다.Performance experiments performed according to the federated learning model in the pathology diagnosis system using the federated learning model according to an embodiment of the present invention as described above and the evaluation results thereof will be described.

먼저, 데이터는 병원 병리과에서 제공하는 병리데이터를 이용하였고, 딥러닝모델의 학습에서 세그멘테이션모델은 도 9에 도시한 바와 같은 구조를 이용하여 실험을 진행하였으며, 평가지표는 손실율(Loss)과 픽셀정확도(Pixel Accuracy)를 이용하였다.First, the data used was pathology data provided by the hospital pathology department, and in learning the deep learning model, the segmentation model was tested using the structure shown in Figure 9, and the evaluation indicators were loss rate and pixel accuracy. (Pixel Accuracy) was used.

그 결과, 중앙모델(Data-Shard Data-Shard Global Model, 글로벌모델), 로컬모델(Local Model), FedAvg(평균모델, Monolithic Average Model) 및 Iterative parallel average(IPA)(반복평균모델, Iterative Parallel Average Model)에 대한 손실율(Loss)과 픽셀정확도(Pixel Accuracy)는 도 10에 도시한 바와 같이 나타나는 것을 확인할 수 있다.As a result, the central model (Data-Shard Data-Shard Global Model), local model (Local Model), FedAvg (Monolithic Average Model), and Iterative parallel average (IPA) (Iterative Parallel Average) It can be seen that the loss rate and pixel accuracy for the model are shown in Figure 10.

이러한 평가결과를 통해 로컬정보를 단순 결합한 방법인 FedAvg모델의 성능이 중앙모델보다 개선되었음을 것을 알 수 있고, Iterative parallel average(IPA)모델도 중앙모델보다 성능이 개선되었음을 알 수 있으며, 이로 인해 연합학습모델을 적용함에 따라 일반성이 확보되어 모델성능이 개선되었다는 점을 확인할 수 있다.Through these evaluation results, it can be seen that the performance of the FedAvg model, which is a simple combination of local information, has improved compared to the central model, and the Iterative parallel average (IPA) model has also improved performance compared to the central model, which results in federated learning It can be seen that as the model is applied, generality is secured and model performance is improved.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하고, 연합학습서버에서 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축함으로써, 개인정보의 유출을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모델학습 가중치만을 공유하는 연합학습기법을 적용하여 일반화 성능이 높은 표준화모델을 구축할 수 있어 병리진단 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, after learning a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients, model parameters corresponding to the learned deep learning model are transmitted, and federated learning is performed. By building a standard model by reflecting the learning weights through model parameters on the server, not only can leakage of personal information be prevented, but also a federated learning technique that shares only the model learning weights is applied to build a standardized model with high generalization performance. This can improve pathology diagnosis performance.

도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템에서 표준모델을 구축하는 프로세싱 과정을 나타낸 플로우차트이다.Figures 11 and 12 are flow charts showing the processing process of building a standard model in a pathology diagnosis system using a federated learning model according to another embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하면, 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시킬 수 있다(단계310).Referring to Figures 11 and 12, a deep learning model can be trained using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients (100/1-100/N) (step 310).

이러한 딥러닝모델은 예를 들면, 이미지의 학습 및 식별에 성능이 우수한 CNN, GAN, 오토인코더 등에서 선택된 적어도 하나를 적용할 수 있다.This deep learning model can, for example, apply at least one selected from CNN, GAN, autoencoder, etc., which have excellent performance in learning and identifying images.

아울러, 병리데이터를 이용한 딥러닝모델의 학습 및 병리진단을 위해 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에는 각각 모델학습부(110), 병리진단부(120), 제 1 통신모듈부(130) 등을 포함할 수 있으며, 그 구체적인 설명은 본 발명의 일 실시예에 기재하였으므로 생략하기로 한다.In addition, for learning and pathology diagnosis of a deep learning model using pathology data, a plurality of local clients (100/1-100/N) are equipped with a model learning unit 110, a pathology diagnosis unit 120, and a first communication module unit, respectively. It may include (130), etc., and the detailed description thereof will be omitted since it is described in an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같은 딥러닝모델은 연합학습모델을 적용하여 수행하되, 로컬모델, 글로벌모델, 평균모델 및 반복평균모델에 따라 학습된 후, 병리진단, 검증 등을 수행할 수 있다.The deep learning model as described above is performed by applying a federated learning model, and after learning according to the local model, global model, average model, and iterative average model, pathology diagnosis, verification, etc. can be performed.

여기에서, 로컬모델은 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 복수의 모델파라미터를 전송하는 모델이고, 글로벌모델은 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)의 전체 병리데이터를 이용하여 하나의 딥러닝모델을 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 대응하는 하나의 모델파라미터를 전송하는 모델이다.Here, the local model is a model that transmits a plurality of model parameters corresponding to the results of learning and performing pathology diagnosis on a plurality of deep learning models in a plurality of local clients (100/1-100/N), and the global model is a model that transmits one model parameter corresponding to the results of learning one deep learning model and performing pathology diagnosis using the entire pathology data of multiple local clients (100/1-100/N).

또한, 평균모델은 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행한 결과에 각각 대응하는 복수의 모델파라미터를 전송하는 모델이며, 반복평균모델은 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 복수의 딥러닝모델을 각각 학습 및 병리진단을 수행하되, 쌍으로 설정된 딥러닝모델의 가중치를 다음 쌍의 딥러닝모델에 적용하는 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터를 전송하는 모델이다.In addition, the average model is a model that transmits multiple model parameters corresponding to the results of learning and performing pathology diagnosis on multiple deep learning models on multiple local clients (100/1-100/N), and the repetition average The model learns and performs pathology diagnosis on multiple deep learning models on multiple local clients (100/1-100/N), and applies the weights of the deep learning models set in pairs to the deep learning models of the next pair. This is a model that transmits multiple final model parameters corresponding to the results of repeating the cycle.

다음에, 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)에서 상기 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송할 수 있다(단계320).Next, model parameters corresponding to the learned deep learning model can be transmitted from a plurality of local clients (100/1-100/N) (step 320).

다음에, 연합학습서버(200)에서 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다(단계330).Next, a standard model can be built by reflecting the learning weights through model parameters transmitted from the federated learning server 200 (step 330).

상기 표준모델을 구축하는 단계(330)는, 연합학습서버(200)에 구비되는 제 2 통신모듈부(210)에서 복수의 로컬클라이언트(100/1-100/N)로부터 전송되는 모델파라미터를 수신하는 단계(331)와, 연합학습서버(200)에 구비되는 표준모델구축부(220)에서 모델파라미터를 통해 표준모델의 구축을 위한 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 단계(332)를 포함할 수 있다.In the step 330 of building the standard model, the second communication module unit 210 provided in the federated learning server 200 receives model parameters transmitted from a plurality of local clients (100/1-100/N). It includes a step (331) of constructing a standard model by reflecting the learning weights for building a standard model through model parameters in the standard model building unit (220) provided in the federated learning server (200) (332). can do.

예를 들면, 연합학습모델 중 로컬모델에서는 로컬클라이언트A(100/a)로부터 전송되는 모델파라미터A와, 로컬클라이언트B(100/b)로부터 전송되는 모델파라미터B와, 로컬클라이언트C(100/c)로부터 전송되는 모델파라미터C와, 로컬클라이언트D(100/d)로부터 전송되는 모델파라미터D와, 로컬클라이언트E(100/e)로부터 전송되는 모델파라미터E를 각각 합산하는 방식으로 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.For example, in the local model among federated learning models, model parameter A transmitted from local client A (100/a), model parameter B transmitted from local client B (100/b), and local client C (100/c) ), model parameter C transmitted from local client D (100/d), and model parameter E transmitted from local client E (100/e) are set to set the learning weight. Later, a standard model can be built by reflecting the set learning weights in the deep learning model.

그리고, 연합학습모델 중 글로벌모델에서는 어느 하나의 로컬클라이언트로부터 전송되는 모델파라미터1을 학습가중치로 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.In addition, in the global model among federated learning models, model parameter 1 transmitted from any one local client is set as a learning weight, and then the set learning weight is reflected in the deep learning model to build a standard model.

이러한 연합학습모델 중 평균모델에서는 로컬클라이언트A(100/a)로부터 전송되는 모델파라미터A와, 로컬클라이언트B(100/b)로부터 전송되는 모델파라미터B와, 로컬클라이언트C(100/c)로부터 전송되는 모델파라미터C와, 로컬클라이언트D(100/d)로부터 전송되는 모델파라미터D와, 로컬클라이언트E(100/e)로부터 전송되는 모델파라미터E를 각각 합산한 후 평균값을 산출하는 방식으로 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.Among these federated learning models, in the average model, model parameter A is transmitted from local client A (100/a), model parameter B is transmitted from local client B (100/b), and model parameter B is transmitted from local client C (100/c) The learning weight is calculated by adding up the model parameter C, the model parameter D transmitted from local client D (100/d), and the model parameter E transmitted from local client E (100/e), and then calculating the average value. After setting, you can build a standard model by reflecting the set learning weights in the deep learning model.

이러한 연합학습모델 중 반복평균모델에서는 로컬클라이언트A(100/a)로부터 전송되는 최종모델파라미터A와, 로컬클라이언트B(100/b)로부터 전송되는 최종모델파라미터B와, 로컬클라이언트C(100/c)로부터 전송되는 최종모델파라미터C와, 로컬클라이언트D(100/d)로부터 전송되는 최종모델파라미터D와, 로컬클라이언트E(100/e)로부터 전송되는 최종모델파라미터E를 각각 합산한 후 평균값을 산출하는 방식으로 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 표준모델을 구축할 수 있다.Among these federated learning models, in the iterative average model, final model parameter A transmitted from local client A (100/a), final model parameter B transmitted from local client B (100/b), and local client C (100/c ), final model parameter C transmitted from local client D (100/d), final model parameter E transmitted from local client E (100/e), and calculate the average value. After setting the learning weights in this way, a standard model can be built by reflecting the set learning weights in the deep learning model.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시킨 후에, 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하고, 연합학습서버에서 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축함으로써, 개인정보의 유출을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모델학습 가중치만을 공유하는 연합학습기법을 적용하여 일반화 성능이 높은 표준화모델을 구축할 수 있어 병리진단 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to another embodiment of the present invention, after learning a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients, model parameters corresponding to the learned deep learning model are transmitted, and federated learning is performed. By building a standard model by reflecting the learning weights through model parameters on the server, not only can leakage of personal information be prevented, but also a federated learning technique that shares only the model learning weights is applied to build a standardized model with high generalization performance. This can improve pathology diagnosis performance.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and explained, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those skilled in the art will understand various embodiments without departing from the technical spirit of the present invention. It will be easy to see that branch substitutions, transformations, and changes are possible.

100/1-100/N : 복수의 로컬클라이언트
110 : 모델학습부
120 : 병리진단부
130 : 제 1 통신모듈부
200 : 연합학습서버
210 : 제 2 통신모듈부
220 : 표준모델구축부
100/1-100/N: Multiple local clients
110: Model learning department
120: Pathological diagnosis department
130: 1st communication module unit
200: Union learning server
210: 2nd communication module unit
220: Standard model construction department

Claims (12)

연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키고, 상기 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하는 복수의 로컬클라이언트; 및
상기 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 연합학습서버;를 포함하며,
상기 연합학습모델은,
두 개의 딥러닝모델을 쌍으로 설정하고, 쌍으로 설정된 딥러닝모델의 가중치를 다음 쌍의 딥러닝모델에 적용하는 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터를 전송하는 반복평균모델(Iterative Parallel Average Model)을 적용하고,
상기 복수의 로컬클라이언트는,
상기 연합학습모델에 따른 복수의 딥러닝모델을 이용하여 데이터비율에 따라 분할된 병리데이터들을 각각 학습하도록 상기 연합학습서버로부터 제공되는 초기모델파라미터에 따라 상기 복수의 딥러닝모델을 상기 반복평균모델에 따라 각각 학습시킨 결과에 대응하는 상기 복수의 최종모델파라미터를 전송하며,
상기 연합학습서버는,
상기 복수의 최종모델파라미터를 각각 합산한 후 평균값을 산출하는 방식으로 상기 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 상기 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 상기 표준모델을 구축하는
연합학습모델을 이용한 병리진단시스템.
A plurality of local clients that train a deep learning model using pathology data according to a federated learning model and transmit model parameters corresponding to the learned deep learning model; and
It includes a federated learning server that builds a standard model by reflecting learning weights through the transmitted model parameters,
The federated learning model is,
An iterative average model that transmits a plurality of final model parameters corresponding to the results of repeating the learning cycle of setting two deep learning models as a pair and applying the weight of the deep learning model set as a pair to the next pair of deep learning models ( Apply the Iterative Parallel Average Model,
The plurality of local clients are:
Using a plurality of deep learning models according to the federated learning model, the plurality of deep learning models are converted to the repetition average model according to the initial model parameters provided from the federated learning server to learn each of the pathological data divided according to the data ratio. Accordingly, transmitting the plurality of final model parameters corresponding to each learned result,
The federated learning server,
After setting the learning weights by calculating the average value after adding up the plurality of final model parameters, the set learning weights are reflected in the deep learning model to build the standard model.
Pathology diagnosis system using federated learning model.
청구항 1에 있어서,
상기 연합학습서버는,
상기 복수의 로컬클라이언트로부터 전송되는 상기 모델파라미터를 수신하는 제 2 통신모듈부; 및
상기 모델파라미터를 통해 상기 표준모델의 구축을 위한 상기 학습가중치를 반영하여 상기 표준모델을 구축하는 표준모델구축부;
를 포함하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템.
In claim 1,
The federated learning server,
a second communication module unit receiving the model parameters transmitted from the plurality of local clients; and
a standard model construction unit that builds the standard model by reflecting the learning weights for building the standard model through the model parameters;
Pathology diagnosis system using a federated learning model including.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수의 로컬클라이언트에서 연합학습모델에 따라 병리데이터를 이용하여 딥러닝모델을 학습시키는 단계;
복수의 로컬클라이언트에서 상기 학습된 딥러닝모델에 대응하는 모델파라미터를 전송하는 단계; 및
연합학습서버에서 상기 전송되는 모델파라미터를 통해 학습가중치를 반영하여 표준모델을 구축하는 단계;를 포함하며,
상기 딥러닝모델을 학습시키는 단계는,
상기 연합학습모델의 경우 두 개의 딥러닝모델을 쌍으로 설정하고, 쌍으로 설정된 딥러닝모델의 가중치를 다음 쌍의 딥러닝모델에 적용하는 학습싸이클을 반복한 결과에 대응하는 복수의 최종모델파라미터를 전송하는 반복평균모델(Iterative Parallel Average Model)을 적용하고,
상기 복수의 로컬클라이언트에서 상기 연합학습모델에 따른 복수의 딥러닝모델을 이용하여 데이터비율에 따라 분할된 병리데이터들을 각각 학습하도록 상기 연합학습서버로부터 제공되는 초기모델파라미터에 따라 상기 복수의 딥러닝모델을 상기 반복평균모델에 따라 각각 학습시킨 결과에 대응하는 상기 복수의 최종모델파라미터를 전송하며,
상기 표준모델을 구축하는 단계는,
상기 연합학습서버에서 상기 복수의 최종모델파라미터를 각각 합산한 후 평균값을 산출하는 방식으로 상기 학습가중치를 설정한 후에, 설정된 상기 학습가중치를 딥러닝모델에 반영하여 상기 표준모델을 구축하는
연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법.
Learning a deep learning model using pathology data according to a federated learning model in a plurality of local clients;
Transmitting model parameters corresponding to the learned deep learning model from a plurality of local clients; and
It includes the step of building a standard model by reflecting the learning weights through the model parameters transmitted from the federated learning server,
The step of training the deep learning model is,
In the case of the federated learning model, two deep learning models are set as a pair, and a plurality of final model parameters corresponding to the results of repeating the learning cycle of applying the weights of the deep learning model set as a pair to the next pair of deep learning models are set. Apply the Iterative Parallel Average Model to transmit,
The plurality of deep learning models according to the initial model parameters provided from the federated learning server so that the plurality of local clients learn each of the pathological data divided according to the data ratio using a plurality of deep learning models according to the federated learning model. Transmitting the plurality of final model parameters corresponding to the results of each learning according to the repetition average model,
The step of building the standard model is,
After setting the learning weights by calculating the average value after adding up the plurality of final model parameters in the federated learning server, the set learning weights are reflected in the deep learning model to build the standard model.
Processing method of pathology diagnosis system using federated learning model.
청구항 7에 있어서,
상기 표준모델을 구축하는 단계는,
상기 연합학습서버에 구비되는 제 2 통신모듈부에서 상기 복수의 로컬클라이언트로부터 전송되는 상기 모델파라미터를 수신하는 단계; 및
상기 연합학습서버에 구비되는 표준모델구축부에서 상기 모델파라미터를 통해 상기 표준모델의 구축을 위한 상기 학습가중치를 반영하여 상기 표준모델을 구축하는 단계;
를 포함하는 연합학습모델을 이용한 병리진단시스템의 프로세싱 방법.
In claim 7,
The step of building the standard model is,
Receiving the model parameters transmitted from the plurality of local clients at a second communication module provided in the federated learning server; and
Constructing the standard model by reflecting the learning weights for building the standard model through the model parameters in a standard model building unit provided in the federated learning server;
Processing method of a pathology diagnosis system using a federated learning model including.
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