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高效多视图融合与灵活适配视图缺失的心血管系统信号

机器学习 2024-06-14 v1 人工智能

摘要

深度学习的进步和传感器的广泛采用,促进了关于心血管系统(CVS)信号的自动多视图融合(MVF)。然而,流行的MVF模型架构常将来自相同时间步且不同视图的CVS信号融合为统一表示,忽视了心血管事件的异步性质以及跨视图的内在异质性,导致严重的视图混淆。针对MVF模型的高效训练策略以实现全面表示迫切需要同时考虑。关键的是,现实数据经常以不完整视图形式到达,这一方面鲜有研究者注意。因此,特别设计了视图中心变换器(View-Centric Transformer, VCT)和多任务掩码自编码器(Multitask Masked Autoencoder, M2AE),以强调每个视图的中心性,并利用无标签数据实现卓越的融合表示。此外,我们首次系统定义视图缺失问题,并引入提示技术以帮助预训练MVF模型灵活适应各种视图缺失场景。涉及房颏检测、血压估计和睡眠分期等严格实验——典型健康监测任务——证明了我们方法在MVF中相对于现有方法的显著优势。值得注意的是,提示技术只需对整个模型的数据进行少于3%的微调,大幅提升了模型对视图缺失的韧性,同时规避了完全重新训练的需求。结果表明,我们的方法有效性,凸显了其在心血管健康监测中的潜在应用。代码和模型已发布于URL。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.08930,
  title  = {Efficient Multi-View Fusion and Flexible Adaptation to View Missing in Cardiovascular System Signals},
  author = {Qihan Hu and Daomiao Wang and Hong Wu and Jian Liu and Cuiwei Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.08930},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages,12 figures