Quantizzazione post-training di Cellpose-SAM con vincoli di mantenimento delle prestazioni per la microscopia delle cellule staminali

Abstract degli autori

La coltura di cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) dipende sempre più da modelli fondazionali per la segmentazione, ma la loro implementazione su CPU da laboratorio e hardware edge richiede schemi di compressione efficienti e verificabili. Presentiamo una valutazione di Cellpose-SAM compresso, orientata alla messa in opera, basata su un criterio di mantenimento delle prestazioni definito a priori: per ogni modalità di imaging, l’intervallo al 95% ottenuto con bootstrap a cluster della variazione media rispetto a FP32 deve rimanere al di sopra di un margine fisso di -0,02. Su un pannello stratificato di 176 campi, comprendente nuclei BBBC038, immagini di fluorescenza BBBC039 U2OS e immagini NIST di iPSC in diverse condizioni di densità, la quantizzazione dei soli pesi W8A16 mantiene l’F1 delle istanze in tutte le modalità. Uno schema misto W4/W8 guidato dall’analisi di sensibilità, con quattro eccezioni INT8, riduce di 6,76× lo spazio occupato dai pesi senza errori catastrofici osservati (0/176 campi), ottenendo risultati pari a W8A16 su questo campione. Al contrario, la quantizzazione ternaria dei soli pesi comprime di 12,08×, ma causa errori catastrofici in 169/176 campi. Questi risultati dimostrano che la compressione va valutata in base al mantenimento delle prestazioni a valle, stratificato per modalità, anziché con una singola misura di accuratezza, e definiscono un protocollo riproducibile per verificare i modelli fondazionali compressi nell’imaging regolamentato delle cellule staminali.