Confounder-Invariant Representation Learning (CIRL) for Robust Olfaction with Scarce Aroma Sensor Data: Mitigating Humidity Effects in Breath Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Confounding factors in olfactory aroma data, such as high humidity levels, substantially affect sensor outputs, masking subtle volatile organic compound (VOC) patterns and hindering generalizable machine learning models. Traditional representation learning methods often require large datasets to mitigate confounder-induced variance, a resource unavailable in specialized sensor applications with limited data. This study presents Confounder-Invariant Representation Learning (CIRL), a method designed to mitigate confounding influences in data-scarce settings by leveraging explicit confounder information, such as relative humidity. CIRL enhances learned representations by reducing confounder effects, improving data purity and model robustness. Applied to three breath aroma datasets-acetone, ketosis, and peppermint-oil breath, all affected by high humidity-CIRL was integrated with standard autoencoder models. Evaluated within the same framework, CIRL improved generalization performance by 10-15% in classification accuracy across all three datasets. These results demonstrate CIRL's potential to advance reliable artificial olfaction for applications like breath-based diagnostics in challenging real-world conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».