Binary data factorization is common, but real-valued methods ignore discreteness and yield hard-to-interpret factors. Boolean Matrix Factorization (BooMF) instead decomposes a binary matrix into two lower-rank binary matrices via logical AND and OR, expressing the data as a Boolean disjunction of interpretable patterns. In cancer genomics, BooMF can reveal coordinated feature changes that may drive tumor evolution, unlike rotational or additive decompositions. Most existing BooMF methods are heuristic, greedy, sensitive to initialization, prone to local optima, and do not support principled model selection or uncertainty quantification. We introduce Bayesian Boolean Matrix Factorization (BBMF), a fully conjugate generative model with sparsity-inducing priors. It enforces Boolean constraints, yields interpretable latent factors with coherent uncertainty quantification, and admits Gibbs sampling with closed-form full conditionals. Because cancer evolution often involves widespread, near-simultaneous chromosome-number changes (e.g., whole-genome duplication followed by instability and selection), Boolean factorizations capture these patterns more naturally than additive models. Applied to arm-level copy-number alteration data in multiple myeloma, where entries indicate presence/absence of chromosomal-arm amplifications, BBMF finds a small set of interpretable bicliques linking patient subsets to recurrently co-altered chromosomal arms, providing a compact, biologically meaningful summary of tumor heterogeneity and demonstrating BBMF's utility for uncovering discrete latent structure in complex binary data.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
干货|掌握机器学习数学基础之优化[1](重点知识)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月19日
Spark机器学习:矩阵及推荐算法
LibRec智能推荐
16+阅读 · 2017年8月3日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6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
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
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
4+阅读 · 2015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
3+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月12日
Arxiv
95+阅读 · 2022年8月2日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关基金
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
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
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
4+阅读 · 2015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
3+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员