Meta-Learning for Rapid Adaptation and Generalization in Medical Image Classification

dc.contributor.authorDERADRA , Rayenne Maissoune
dc.contributor.authorMOUSSAOUI , Abdelouahab Supervisor
dc.date.accessioned2026-09-29T12:51:36Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractThis thesis investigates the application of meta-learning approaches for rapid adaptation in medical image classification, with a particular focus on prostate cancer and colorectal cancer detection. Classical deep learning models require large annotated datasets and extensive retraining when applied to new tasks, which is a critical limitation in medical imaging where labeled data is scarce. Meta-learning, or “learning to learn”, enables models to acquire transferable knowledge across tasks and adapt efficiently to new classification problems with minimal labeled examples. In parallel, self-supervised learning (SSL) is explored as an independent pretraining strategy to extract rich and generalizable visual representations from unlabeled medical images, without relying on manual annotations. We evaluate state-of-the-art meta-learning algorithms including Model-Agnostic Meta-Learning (MAML) and Prototypical Networks as well as SSL-based approaches, on histopathological image datasets for prostate and colorectal cancer classification. Our proposed approaches demonstrate significant improvements in few-shot adaptation performance compared to conventional transfer learning baselines.
dc.description.sponsorshipCette thèse porte sur l’application des approches de méta-apprentissage pour l’adaptation rapide dans la classification d’images médicales, en se concentrant sur la détection du cancer de la prostate et du cancer colorectal. Les modèles d’apprentissage profond classiques nécessitent de grandes quantités de données annotées et un réentraînement intensif lors de l’application à de nouvelles tâches, ce qui constitue une limitation majeure en imagerie médicale où les données étiquetées sont rares. Le méta-apprentissage, ou « apprendre à apprendre », permet aux modèles d’acquérir des connaissances transférables entre différentes tâches et de s’adapter efficacement à de nouveaux problèmes de classification avec un nombre minimal d’exemples. En parallèle, l’apprentissage auto-supervisé (SSL) est exploré de manière indépendante comme stratégie de pré-entraînement, permettant d’extraire des représentations visuelles riches et généralisables à partir d’images médicales non étiquetées, sans recourir à des annotations manuelles. Nous évaluons des algorithmes de méta-apprentissage de pointe notamment MAML et les réseaux prototypiques ainsi que des approches basées sur le SSL, sur des ensembles d’images histopathologiques pour la classification du cancer de la prostate et du cancer colorectal, en démontrant des améliorations significatives par rapport aux approches classiques de transfert d’apprentissage.
dc.identifier.otherMAI/1084
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/3046
dc.language.isoen
dc.publisherSetif 1 Unuversity Ferhat Abbas . Faculty of Sciences
dc.subjectMeta-learning
dc.subjectFew-shot learning
dc.subjectMedical image classification
dc.subjectRapid adaptation
dc.subjectProstate cancer
dc.subjectColorectal cancer
dc.subjectMAML
dc.subjectPrototypical Networks
dc.subjectDeep learning
dc.subjectConvolutional neural networks
dc.subjectEelf-supervised learning
dc.subjectHistopathology
dc.titleMeta-Learning for Rapid Adaptation and Generalization in Medical Image Classification
dc.typeThesis

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