Tabular biomedical data poses challenges in machine learning because it is often high-dimensional and typically low-sample-size (HDLSS). Previous research has attempted to address these challenges via local feature selection, but existing approaches often fail to achieve optimal performance due to their limitation in identifying globally important features and their susceptibility to the co-adaptation problem. In this paper, we propose ProtoGate, a prototype-based neural model for feature selection on HDLSS data. ProtoGate first selects instance-wise features via adaptively balancing global and local feature selection. Furthermore, ProtoGate employs a non-parametric prototype-based prediction mechanism to tackle the co-adaptation problem, ensuring the feature selection results and predictions are consistent with underlying data clusters. We conduct comprehensive experiments to evaluate the performance and interpretability of ProtoGate on synthetic and real-world datasets. The results show that ProtoGate generally outperforms state-of-the-art methods in prediction accuracy by a clear margin while providing high-fidelity feature selection and explainable predictions. Code is available at https://github.com/SilenceX12138/ProtoGate.


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特征选择( Feature Selection )也称特征子集选择( Feature Subset Selection , FSS ),或属性选择( Attribute Selection )。是指从已有的M个特征(Feature)中选择N个特征使得系统的特定指标最优化,是从原始特征中选择出一些最有效特征以降低数据集维度的过程,是提高学习算法性能的一个重要手段,也是模式识别中关键的数据预处理步骤。对于一个学习算法来说,好的学习样本是训练模型的关键。
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