“The Cell Tracking Challenge: 10 years of objective benchmarking” fornece conclusões práticas e críticas para segmentação de células e algoritmos de rastreamento
Fidel A. G. Peña, Pedro D. M. Fernandez e Ing R. Tsang, do CIn-UFPE, participaram da competição Cell Tracking Challenge, na qual obtiveram primeiro lugar na categoria de Segmentação de Imagens. O artigo resultante da competição, “The Cell Tracking Challenge: 10 years of objective benchmarking”, foi publicado no periódico Nature Methods, da linha Nature com o fator de impacto (2 year Impact Factor (2021) – 47.99, 5- year Impact Factor (2021) – 53.497).
Os demais autores responsáveis pelo melhor resultado em Segmentação de Imagens, que integraram o grupo CALT-US, são: Paul Tarr (Instituto de Tecnologia da Califórnia, Pasadena, CA, EUA), Elliot Meyerowitz (Instituto de Tecnologia da Califórnia, Pasadena, CA, EUA) e Alexandre Cunha (Instituto de Tecnologia da Califórnia, Pasadena, CA, EUA).
O desafio propõe a comparação e avaliação objetiva de métodos avançados de segmentação e rastreamento de núcleos e células inteiras usando vídeos reais (2D e 3D) de microscopia de lapso de tempo de células e núcleos, juntamente com vídeos gerados por computador (2D e 3D) e sequências de vídeo simulando células inteiras e núcleos se movendo em ambientes realistas.
Para tanto, o CALT-US treinou seus modelos de aprendizado profundo com base exclusivamente nos dados fornecidos pelos organizadores do desafio, aproveitando a recém-criada silver truth. Detalhes sobre o método usado na competição são encontrados na publicação ISBI 2020 e sua pré-impressão arXiv, com o método mais recente em seus desenvolvimentos de algoritmos de aprendizado profundo para segmentação de células.
Este trabalho é uma melhoria em relação aos trabalhos anteriores: utiliza abordagens conceitualmente semelhantes na formulação de perda, segmentação multiclasse, manipulação de desequilíbrio de dados e aumento de dados, mas apresenta soluções mais sofisticadas. O modelo desenvolvido faz parte da tese de doutorado de Fidel A. G. Peña disponível no site da UFPE.
Para o professor Tsang, essa publicação representa um avanço significativo tanto nos modelos de segmentação celular quanto nas metodologias de avaliação, e reflete a evolução desses modelos ao longo dos últimos 10 anos. “Essa conquista é especialmente relevante, pois o grupo de pesquisa obteve a primeira colocação, demonstrando o nível de maturidade das pesquisas conduzidas no CIn. Esse resultado destaca a expertise e o comprometimento do grupo, consolidando-o como líder no campo e evidenciando o impacto positivo dessas pesquisas na comunidade científica”, afirma. Para finalizar, Tsang ressalta ainda como esse feito é uma prova concreta do progresso alcançado e serve de incentivo para continuar impulsionando o avanço nessa área, tão importante para a ciência e tecnologia.
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