論文の概要: FACET: Factorized Asymmetric Conditioning for Efficient Transport in High-Fidelity Fluorescence Microscopy Synthesis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.05353v1
- Date: Sun, 04 Oct 2026 16:21:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 14:22:42.193455
- Title: FACET: Factorized Asymmetric Conditioning for Efficient Transport in High-Fidelity Fluorescence Microscopy Synthesis
- Title(参考訳): FACET:高密度蛍光顕微鏡合成における効率的な輸送のための非対称非対称条件
- Abstract要約: 本稿では,この構造を明示的な帰納バイアスとしてエンコードする確率的生成フレームワークであるFACETを紹介する。
分解非対称条件付けは、発生能のみではなく、高忠実で効率的で生物学的に意味のある細胞画像合成のためのキーレバーである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 38.19764566111545
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Fluorescence microscopy reveals where proteins localize, but only a limited number of proteins can be imaged in the same cell; generating these images from amino-acid sequence and the cell's morphological context enables in silico localization of unimaged proteins. The two conditions, however, play asymmetric roles: morphological context is spatially aligned with the target, whereas sequence is non-spatial and must specify protein-dependent localization within it, with recurring coarse patterns shared across proteins and finer protein-specific variation. Existing generators condition on both jointly, without separating what each explains. We introduce FACET (Factorized Asymmetric Conditioning for Efficient Transport), a probabilistic generative framework that encodes this structure as an explicit inductive bias: sequence semantics are learned from what context leaves unexplained, coarse localization regularities are shared across proteins through a semantic memory, and protein-specific variation is a bounded residual around them. A variance-preserving state projection further lets FACET perform continuous stochastic transport through a pretrained diffusion predictor with minimal parameter overhead. On held-out proteins, FACET improves spatial overlap by 34.3% on the Human Protein Atlas and 14.0% on OpenCell over a backbone-matched baseline, and reduces FID by 27.2% and 46.5%, respectively, with 75% fewer network evaluations. It also substantially improves protein-association structure recovery and yields better-calibrated predictions, while detailed ablations show complementary contributions from its design choices. These results identify factorized asymmetric conditioning, rather than generator capacity alone, as a key lever for high-fidelity, efficient, and biologically meaningful cellular image synthesis.
- Abstract(参考訳): 蛍光顕微鏡により、タンパク質が局在する場所が分かるが、同じ細胞内では限られた数のタンパク質しか画像化できないことが判明し、アミノ酸配列からこれらの画像を生成し、細胞の形態学的文脈は、未画像のタンパク質のシリカ局在化を可能にする。
しかし、この2つの条件は非対称的な役割を担っている: 形態学的文脈は標的と空間的に一致しているのに対して、配列は非空間的であり、その内部のタンパク質依存的な局在を規定しなければならない。
既存のジェネレータは、それぞれの説明を分離することなく、両方で条件を調整します。
FACET (Factorized Asymmetric Conditioning for Efficient Transport) は、この構造を明示的な帰納的バイアスとして符号化する確率的生成フレームワークである。
分散保存状態投影により、FACETはパラメータのオーバーヘッドを最小限に抑えた事前訓練された拡散予測器を介して連続確率輸送を行うことができる。
ホールドアウトタンパク質では、FACETはヒトタンパク質アトラスで34.3%、OpenCellで14.0%、FIDで27.2%、46.5%、ネットワーク評価で75%減少する。
また、タンパク質結合構造の回復を大幅に改善し、より良いキャリブレーションの予測を得られる一方、詳細な改善は、その設計選択から補完的な貢献を示す。
これらの結果は、高忠実で効率的で生物学的に意味のある細胞画像合成のためのキーレバーとして、発電機の容量単独ではなく、因子化された非対称条件付けを同定した。
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