В век «больших данных» искусственный интеллект (ИИ) становится ценным союзником для ученых. Алгоритмы машинного обучения, например, помогают биологам понять огромное количество молекулярных сигналов, которые управляют тем, как функционируют гены. Но как новые алгоритмы разрабатываются для анализа еще больше данных, они также становятся более сложными и более трудными для интерпретации. Количественные биологи Джастин Б. Кинни и Тарин Аммар иметь стратегию, чтобы создавать продвинутые алгоритмы машинного обучения, которые легче для биологов, чтобы понять.
Алгоритмы являются разновидностью искусственных нейронных сетей (ИНС). Вдохновленный образом нейроны соединяют и филиал в мозге, Инс является вычислительной основы для углубленного изучения машины. И несмотря на свое название, Инс не используются исключительно для того, чтобы изучать мозг.
Биологи, как Тарин и Кинни, использовать ИНС для анализа данных из экспериментального метода называется «параллельной репортер анализа» (МПРА), который исследует ДНК. Используя эти данные, количественные биологи могут сделать Инс, что предсказать, какой контроль молекул специфических генов в процесс регуляции генов.
Клетки не нужны все белки, все время. Вместо этого они полагаются на сложные молекулярные механизмы, чтобы включить гены, которые производят белки или выключить по мере необходимости. Когда эти правила не получится, расстройства и болезни, как правило, следуют.
«Что механистическое знание — понимание того, как что-то вроде регуляции генов работает-очень часто разница между уметь разрабатывать молекулярной терапии против болезни, а не в состоянии», — сказал Кинни.
К сожалению, стандартный Инс формируются из данных МПРА очень отличается от того, как ученые задавать вопросы в науках о жизни. Это рассогласование означает, что биологи затрудняются истолковать как генная регуляция происходит.
Теперь, Кинни и Тарин разработали новый подход, который устраняет разрыв между вычислительными инструментами и как биологи думаем. Они созданы пользовательские Инс, что математически отражать общих концепций биологии, касающихся генов и молекул, которые контролируют их. Таким образом, пара по сути заставляя их алгоритмов машинного обучения для обработки данных таким образом, что биолог может понять.
Эти усилия, Кинни объяснил, показать, как современные промышленные технологии ИИ может быть оптимизирован для использования в науках о жизни. Убедившись, эта новая стратегия, чтобы сделать заказ Инс, лаборатории Кинни применить его в расследование целого ряда биологических систем, в том числе ключевые цепи гена, Котор включили в заболевание человека.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!