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足球比分网即时比分cctv5:機器學習能清楚地解釋了基因調控

2019-12-30 12:00:37    來源:    我來說兩句()
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体球比分网 www.670520.live  在這個“大數據”時代,人工智能(AI)已成為科學家的寶貴盟友。例如,機器學習算法正在幫助生物學家理解控制基因功能的令人眼花number亂的分子信號。但是,隨著開發出新算法來分析更多數據,它們也變得更加復雜且難以解釋。定量生物學家Justin B. Kinney和Ammar Tareen制定了設計高級機器學習算法的策略,使生物學家更容易理解。

該算法是一種人工神經網絡(ANN)。受神經元在大腦中連接和分支的方式的啟發,人工神經網絡是高級機器學習的計算基礎。盡管具有人工神經網絡的名稱,但它并不是專門用于研究大腦的。

像塔里恩(Tareen)和金尼(Kinney)這樣的生物學家,都使用人工神經網絡來分析來自稱為DNA的“大規模平行報告基因分析”(MPRA)實驗方法的數據。利用這些數據,定量生物學家可以制作出人工神經網絡,以預測哪些分子在稱為基因調控的過程中控制特定基因。

細胞并不總是需要所有蛋白質。相反,他們依靠復雜的分子機制根據需要打開或關閉產生蛋白質的基因。當這些規定失效時,通?;岢魷旨膊?。

金尼說:“這種機械知識-了解類似基因調控的工作原理-通常是能夠開發出針對疾病的分子療法與無法做到的區別。”

不幸的是,根據MPRA數據塑造標準人工神經網絡的方式與科學家在生命科學中提出問題的方式大不相同。這種錯位意味著生物學家發現很難解釋基因調控是如何發生的。

現在,Kinney和Tareen開發了一種新方法,可以彌合計算工具與生物學家的想法之間的鴻溝。他們創建了自定義的人工神經網絡,以數學方式反映了生物學中有關基因和控制它們的分子的常見概念。通過這種方式,這對夫婦實際上迫使他們的機器學習算法以生物學家可以理解的方式處理數據。

Kinney解釋說,這些努力強調了如何優化現代工業AI技術以用于生命科學。Kinney的實驗室已經驗證了這種用于制作自定義ANN的新策略,并將其用于研究各種各樣的生物系統,包括涉及人類疾病的關鍵基因電路。


 
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