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AdaMHF:用于生存预测的自适应多模态层次融合

计算机视觉与模式识别 2025-03-28 v1

摘要

将 pathologic images 和 genomic data 集成用于生存分析正因多模态学习的进步而受到日益关注。然而,当前方法常忽视生物特征,如异质性和稀疏性,这些特征在同一模态和跨模态之间都存在,从而限制了其适应临床实践的能力。为解决这些挑战,我们提出了 AdaMHF:Adaptive Multimodal Hierarchical Fusion,一个专为高效、全面和量身定制的特征提取和融合而设计的框架。AdaMHF 专为医学数据的独特性而设计,使即使在面对缺失模态的艰巨情境下也能实现精确预测,同时最小化资源消耗。首先,AdaMHF 采用 experts expansion 和残差结构来激活 specialized experts,以提取异构和稀疏特征。提取的 token 通过 selection 和 aggregation 进行细化,减少非支配特征的权重,同时保留全面信息。随后,编码的特征进行层次化融合,捕获跨模态的多粒度相互作用。此外,我们引入了一个生存预测基准,解决缺失模态的情境,模拟真实世界临床条件下的情形。在 TCGA 数据集上进行大量实验表明,AdaMHF 超越当前 state-of-the-art(SOTA)方法,在 complete 和 incomplete modality 设置下都表现出卓越的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.21124,
  title  = {AdaMHF: Adaptive Multimodal Hierarchical Fusion for Survival Prediction},
  author = {Shuaiyu Zhang and Xun Lin and Rongxiang Zhang and Yu Bai and Yong Xu and Tao Tan and Xunbin Zheng and Zitong Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21124},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by ICME 2025