Recent medical imaging studies have given rise to distinct but inter-related datasets corresponding to multiple experimental tasks or longitudinal visits. Standard scalar-on-image regression models that fit each dataset separately are not equipped to leverage information across inter-related images, and existing multi-task learning approaches are compromised by the inability to account for the noise that is often observed in images. We propose a novel joint scalar-on-image regression framework involving wavelet-based image representations with grouped penalties that are designed to pool information across inter-related images for joint learning, and which explicitly accounts for noise in high-dimensional images via a projection-based approach. In the presence of non-convexity arising due to noisy images, we derive non-asymptotic error bounds under non-convex as well as convex grouped penalties, even when the number of voxels increases exponentially with sample size. A projected gradient descent algorithm is used for computation, which is shown to approximate the optimal solution via well-defined non-asymptotic optimization error bounds under noisy images. Extensive simulations and application to a motivating longitudinal Alzheimer's disease study illustrate significantly improved predictive ability and greater power to detect true signals, that are simply missed by existing methods without noise correction due to the attenuation to null phenomenon.


翻译:最近医学成像研究产生了与多个实验任务或纵向访问相适应的不同但相互关联的数据集。适合每个数据集的不同标准图像反射模型没有装备,无法在相互关联的图像中利用信息。现有的多任务学习方法由于无法解释图像中经常观察到的噪音而受到影响。我们提议了一个新型的以波盘为基础的图像代表群组成的图像缩影联合缩影框架,其组合惩罚旨在将信息汇集在多个实验任务或纵向访问中,并通过投影方式明确说明高维图像中的噪音。在由于噪音图像产生的非康维度情况下,我们得出非非不适的错误在非康维克斯和convex组合惩罚之下,即使 voxels数量随着样本大小而急剧增加。预测的梯度下沉降算法用于计算,通过明确界定的非防患性图像来将最佳解决方案集中起来,并明确说明在噪音图像下存在高维度图像中的噪音。在不响的图像中出现非康维度时,我们在非康维克斯和convex 组合惩罚下,我们得出非非非不稳性错误的误判误判误判误判的误判误判误判误判错误的误判错误方法。在更深的模拟和应用上,将更精确地模拟和应用更精确判能力,将更精确测为测为更精确测为测为测为测错判能力,通过测为测为测错判的惯制的精确测错。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
多标签学习的新趋势(2020 Survey)
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月6日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
182+阅读 · 2020年4月21日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Learning to Weight for Text Classification
Arxiv
8+阅读 · 2019年3月28日
Deep Learning
Arxiv
6+阅读 · 2018年8月3日
Arxiv
9+阅读 · 2018年3月28日
Arxiv
5+阅读 · 2017年7月25日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
相关论文
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Learning to Weight for Text Classification
Arxiv
8+阅读 · 2019年3月28日
Deep Learning
Arxiv
6+阅读 · 2018年8月3日
Arxiv
9+阅读 · 2018年3月28日
Arxiv
5+阅读 · 2017年7月25日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员