Does this smell the same? Learning representations of olfactory mixtures using inductive biases
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Olfaction—how molecules are perceived as odors to humans—is a relatively less understood sensory system compared to vision or hearing. Recently, the principal odor map (POM) was introduced to digitize the olfactory properties of single compounds. However, smells in real life are not pure single molecules, but complex mixtures of molecules, whose representations remain relatively under-explored due to limited data in olfactory mixtures. We introduce POMMix, a mixture model extension of POM which leverages mono-molecular olfactory data to build meaningful mixture representations of smells. Our model builds upon the symmetries of the problem space in a hierarchical manner: (1) graph neural networks for building mono-molecular embeddings, (2) attention mechanisms for aggregating molecular representations into mixture representations, and (3) cosine prediction heads to encode olfactory perceptual distance in the mixture embedding space. POMMix achieves state-of-the-art performance across multiple datasets. We perform comprehensive ablation studies of the components of POMMix to understand the contribution of each component. We evaluate the generalizability of the model, explore olfactory phenomena with the representations, and analyze the interpretability of the representations. Our work advances the effort to digitize olfaction, highlighting the synergy of domain expertise and deep learning in crafting mixture representations in low-data regimes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».