Wearable devices enable continuous multi-modal physiological and behavioral monitoring, yet analysis of these data streams faces fundamental challenges including the lack of gold-standard labels and incomplete sensor data. While self-supervised learning approaches have shown promise for addressing these issues, existing multi-modal extensions present opportunities to better leverage the rich temporal and cross-modal correlations inherent in simultaneously recorded wearable sensor data. We propose the Multi-modal Cross-masked Autoencoder (MoCA), a self-supervised learning framework that combines transformer architecture with masked autoencoder (MAE) methodology, using a principled cross-modality masking scheme that explicitly leverages correlation structures between sensor modalities. MoCA demonstrates strong performance boosts across reconstruction and downstream classification tasks on diverse benchmark datasets. We further establish theoretical guarantees by establishing a fundamental connection between multi-modal MAE loss and kernelized canonical correlation analysis through a Reproducing Kernel Hilbert Space framework, providing principled guidance for correlation-aware masking strategy design. Our approach offers a novel solution for leveraging unlabeled multi-modal wearable data while handling missing modalities, with broad applications across digital health domains.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

数字化健康白皮书,17页pdf
专知会员服务
110+阅读 · 2021年1月6日
数据受限条件下的多模态处理技术综述
专知
22+阅读 · 2022年7月16日
【AI与医学】多模态机器学习精准医疗健康
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
北大新技术:利用WiFi设备进行人体行为识别!
全球人工智能
12+阅读 · 2018年2月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
10+阅读 · 8月27日
相关VIP内容
数字化健康白皮书,17页pdf
专知会员服务
110+阅读 · 2021年1月6日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员