The differences among medical imaging modalities, driven by distinct underlying principles, pose significant challenges for generalization in multi-modal medical tasks. Beyond modality gaps, individual variations, such as differences in organ size and metabolic rate, further impede a model's ability to generalize effectively across both modalities and diverse populations. Despite the importance of personalization, existing approaches to multi-modal generalization often neglect individual differences, focusing solely on common anatomical features. This limitation may result in weakened generalization in various medical tasks. In this paper, we unveil that personalization is critical for multi-modal generalization. Specifically, we propose an approach to achieve personalized generalization through approximating the underlying personalized invariant representation ${X}_h$ across various modalities by leveraging individual-level constraints and a learnable biological prior. We validate the feasibility and benefits of learning a personalized ${X}_h$, showing that this representation is highly generalizable and transferable across various multi-modal medical tasks. Extensive experimental results consistently show that the additionally incorporated personalization significantly improves performance and generalization across diverse scenarios, confirming its effectiveness.


翻译:医学成像模态之间的差异,源于不同的基本原理,为多模态医学任务的泛化带来了重大挑战。除了模态差异之外,个体差异,如器官大小和代谢率的不同,进一步阻碍了模型在跨模态和跨不同人群时有效泛化的能力。尽管个性化至关重要,但现有的多模态泛化方法常常忽视个体差异,仅关注共同的解剖学特征。这种局限性可能导致模型在各种医学任务中的泛化能力减弱。在本文中,我们揭示了个人化对于多模态泛化至关重要。具体而言,我们提出了一种方法,通过利用个体层面的约束和一个可学习的生物学先验,来近似跨各种模态的底层个性化不变表示 ${X}_h$,从而实现个性化泛化。我们验证了学习个性化 ${X}_h$ 的可行性和益处,表明该表示具有高度的可泛化性和可迁移性,适用于各种多模态医学任务。大量的实验结果一致表明,额外引入的个性化显著提高了模型在多样化场景下的性能和泛化能力,证实了其有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18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
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
46+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
106+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关VIP内容
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18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
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
46+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员