We present a robust deep generative framework for unsupervised image prototype discovery, built on a heavy-tailed Student's t mixture prior, that bridges statistical robustness and mathematical tractability. Existing generative approaches typically rely on noise-prone Gaussian priors or computationally intensive diffusion models; neither simultaneously provides explicit latent structure nor exact analytic optimization. While diffusion models can yield strong priors, iterative sampling and intractable likelihoods limit scalability and interpretability for prototype discovery. We address these issues by constructing a Student's t latent space via a Bayesian scale-mixture formulation. This yields a fully closed-form augmented ELBO for unsupervised Student's t mixture variational autoencoders, which, to our knowledge, is the first such objective applied to robust image prototype discovery, avoiding biased variational approximations and high computational costs in prior heavy-tailed or diffusion-based frameworks. Treating precision as a latent variable automatically modulates each data point's influence, downweighting outliers to learn a data-dependent measure of trust. The result is improved robustness, accuracy, and efficiency, with well-separated latent representations and more stable manifold learning than state-of-the-art methods. We validate our model on standard vision benchmarks and challenging neuroimaging tasks. In brain MRI-driven neurodegenerative disease analysis, our model recovers clean, anatomically coherent prototypes where clinical noise often collapses rare subtypes. These results highlight the ability of our framework to preserve anatomy-associated patterns for precise discovery in clinical settings. Our code is available at: https://github.com/xuzhikangnba/torch-tvae.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【元图(Meta-Graph):元学习小样本连接预测】
专知会员服务
65+阅读 · 2020年5月31日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
图像分割中的深度学习:U-Net 体系结构
AI科技评论
11+阅读 · 2019年10月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017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 · 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
1+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
13+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
9+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
9+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
13+阅读 · 10月13日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2017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 · 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
1+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员