Factor analysis has been central to the analysis of high-dimensional biomedical data. However, existing exploratory and confirmatory factor analysis methods face several limitations: less interpretable factor findings, difficulty in identifying which variables can and cannot be represented by low-dimensional factors, challenges in estimating the covariance among factors, and maximum-likelihood fits that break down when variables outnumber subjects. We propose graph-guided Bayesian factor analysis (gg-BFA) to address these gaps. We first use a Bayesian model to explore and learn the latent graph structure, identifying which variables can and cannot be represented by low-dimensional factors and how many factors are needed. A dense-subgraph search proposes partitions of the variables into communities, each defining one factor, and a forward stepwise search compares their fractional variational posteriors and stops when the evidence lower bound first decreases. We show that this search recovers the true communities even when the number of variables grows much faster than the sample size. We then develop a confirmatory Bayesian model whose variational posterior of the covariance contracts at the parametric rate up to a logarithmic factor, yielding posterior inference for the factors and their covariance, as well as predictions of missing values. Its four members range from a community mask to several cross-loadings per variable. In five biomedical panels, the complete analysis took under ten minutes each on one GPU, and cross-loadings improved held-out covariance and the prediction of masked measurements. In TCGA Kidney, six of the first eight factors were enriched for known pathways, and 190 of the 210 factor correlations had 95% credible intervals excluding zero. Overall, gg-BFA is computationally fast and provides interpretable factor analysis findings and reliable inference results.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【TPAMI2022】激光雷达获取的稀疏深度补全综述
专知会员服务
17+阅读 · 2023年1月1日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
基于深度元学习的因果推断新方法
图与推荐
12+阅读 · 2020年7月21日
图像检索研究进展:浅层、深层特征及特征融合
机器学习研究会
65+阅读 · 2018年3月26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
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
4+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
18+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
7+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
10+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
8+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
5+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
【TPAMI2022】激光雷达获取的稀疏深度补全综述
专知会员服务
17+阅读 · 2023年1月1日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
相关资讯
基于深度元学习的因果推断新方法
图与推荐
12+阅读 · 2020年7月21日
图像检索研究进展:浅层、深层特征及特征融合
机器学习研究会
65+阅读 · 2018年3月26日
相关基金
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
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
4+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员