Though Gaussian graphical models have been widely used in many scientific fields, relatively limited progress has been made to link graph structures to external covariates. We propose a Gaussian graphical regression model, which regresses both the mean and the precision matrix of a Gaussian graphical model on covariates. In the context of co-expression quantitative trait locus (QTL) studies, our method can determine how genetic variants and clinical conditions modulate the subject-level network structures, and recover both the population-level and subject-level gene networks. Our framework encourages sparsity of covariate effects on both the mean and the precision matrix. In particular for the precision matrix, we stipulate simultaneous sparsity, i.e., group sparsity and element-wise sparsity, on effective covariates and their effects on network edges, respectively. We establish variable selection consistency first under the case with known mean parameters and then a more challenging case with unknown means depending on external covariates, and establish in both cases the $\ell_2$ convergence rates and the selection consistency of the estimated precision parameters. The utility and efficacy of our proposed method is demonstrated through simulation studies and an application to a co-expression QTL study with brain cancer patients.


翻译:虽然Gausian图形模型在许多科学领域被广泛使用,但在将图形结构与外部共变体联系起来方面进展相对有限。 我们提议了Gausian图形回归模型,该模型将Gausian图形模型的平均值和精确矩阵都倒退到共同变数上。 在共同表达定量特征位置(QTL)研究中,我们的方法可以确定基因变量和临床条件如何调节主题层次网络结构,并恢复人口层次和主题层次的基因网络。我们的框架鼓励对平均值和精确矩阵产生共变效应的宽度。特别是对于精确矩阵,我们规定了同时的宽度,即群体宽度和元素偏度,分别规定了有效的共变数及其对网络边缘的影响。我们首先在案例下与已知的中值参数建立变量选择一致性,然后根据外部变数确定一个更具有挑战性的案例。我们的框架鼓励对平均值和精确矩阵的共变数效应的宽度效应。我们提出的方法的实用性和有效性和有效性通过实验室的模拟研究来显示对估计精确参数的精确度应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
143+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员