論文の概要: Supervised Deep Multimodal Matrix Factorization for Interpretable Brain Network Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13312v1
- Date: Wed, 13 May 2026 10:26:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:27.981691
- Title: Supervised Deep Multimodal Matrix Factorization for Interpretable Brain Network Analysis
- Title(参考訳): 解釈可能な脳ネットワーク解析のためのDeep Multimodal Matrix Factorization
- Authors: Amjad Seyedi, Lifang He, Songlin Zhao, Akwum Onwunta, Nicolas Gillis,
- Abstract要約: 統合的脳ネットワーク解析のための解釈可能なフレームワークである Supervised Deep Multimodal Matrix Factorization (SD3MF) を提案する。
マルチモーダルコネクトームデータセットの実験では、SD3MFはCNNやGNNなど、強力なディープラーニングベースラインを一貫して上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.927207110150006
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present Supervised Deep Multimodal Matrix Factorization (SD3MF), an interpretable framework for integrative brain network analysis that generalizes Symmetric Nonnegative Matrix Tri-Factorization (SNMTF) from unsupervised single-graph clustering to supervised prediction over populations of multimodal graphs. SD3MF learns deep hierarchical factorizations for each modality together with a shared latent representation that aligns subjects across views. An encoder-decoder formulation jointly optimizes graph reconstruction and supervised prediction, while adaptive weights enable data-driven multimodal fusion. By representing each subject through community-level interaction matrices, the model yields interpretable and discriminative features. Experiments on multimodal connectome datasets show that SD3MF consistently outperforms strong deep learning baselines such as CNNs and GNNs, while enabling biologically interpretable insights. Code for reproducibility is available at: https://github.com/amjadseyedi/SD3MF.
- Abstract(参考訳): 我々は,非教師付き単一グラフクラスタリングから,マルチモーダルグラフの個体群に対する教師付き予測を一般化する,統合的脳ネットワーク解析のための解釈可能なフレームワークである Supervised Deep Multimodal Matrix Factorization (SD3MF) を提案する。
SD3MFは、各モダリティの深い階層的分解と、ビューにまたがる被写体を協調する共有潜在表現を学習する。
エンコーダ・デコーダの定式化はグラフ再構成と教師付き予測を共同で最適化し、適応重み付けはデータ駆動型マルチモーダル融合を可能にする。
各主題をコミュニティレベルの相互作用行列で表現することで、モデルは解釈可能かつ差別的特徴をもたらす。
マルチモーダルコネクトームデータセットの実験では、SD3MFはCNNやGNNなどの強力なディープラーニングベースラインを一貫して上回り、生物学的に解釈可能な洞察を可能にしている。
再現性に関するコードは、https://github.com/amjadseyedi/SD3MF.comで公開されている。
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