بررسی تعامل میان ژنها با کمک یادگیری عمیق
پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدیدی موفق شدند تعامل میان ژنها را با کمک یادگیری عمیق تحلیل و ارزیابی کنند.
به گزارش تکاکسپلور، دانشمندان "دانشگاه کارنگی ملون"(CMU)، یک روش هوش مصنوعی ارائه دادهاند که فناوری تشخیص چهره و دیگر اپلیکیشنهای مبتنی بر تصویر را متحول کرده و قدرت خود را برای کشف روابط میان ژنها به کار گرفته است.
نکته مهم در مورد این روش، انتقال میزان قابل توجهی از دادههای مرتبط با بیان ژن به تصویر است. "شبکههای عصبی پیچشی"(CNNs) که مهارت آنها در تحلیل تصویر بسیار بالا است، میتوانند حدس بزنند که کدام ژنها در تعامل با یکدیگر قرار دارند. عملکرد شبکههای عصبی پیچشی در این کار، از عملکرد روشهای کنونی، بیشتر است.
شاید گزارش پژوهشگران در مورد نحوه کمک کردن شبکههای عصبی پیچشی به شناسایی ژنها و مسیرهای ژنتیکی مرتبط با بیماری بتواند به کشف داروهای جدید منجر شود اما "زیو بار جوزف" (Ziv Bar-Joseph)، استاد یادگیری ماشینی دانشگاه کارنگی ملون و از نویسندگان این پژوهش باور دارد که کاربردهای این روش جدید موسوم به "CNNC" میتوانند از تعاملات ژنتیکی هم فراتر بروند.
وی در این باره گفت: بررسیها حاکی از این هستند که شاید روش CNNC، کارآیی لازم را برای بررسی روابط علت و معلولی موضوعات گوناگون از جمله دادههای تجاری و شبکه اجتماعی داشته باشد. شبکههای عصبی پیچشی که حدود یک دهه پیش ابداع شدند، روشی دگرگونکننده را ارائه میدهند. در سرویس "گوگل فوتوز"(Google Photos) نیز از این شبکهها برای تشخیص چهره استفاده شده است. ما گاهی اوقات این فناوری را بسیار ساده تصور میکنیم زیرا همیشه در حال استفاده از آن هستیم اما این فناوری، بسیار قدرتمند است و به تصاویر، محدود نمیشود. نحوه نشان دادن دادهها، موضوع بسیار مهمی است.
زیو بار جوزف و "یه یوآن"(Ye Yuan)، پژوهشگر حوزه یادگیری ماشینی دانشگاه کارنگی ملون و از پژوهشگران این پروژه، روابط میان ژنها را بررسی کردند. آنها حدود ۲۰ هزار ژن را در انسانها مورد بررسی قرار دادند. پژوهشگران برای این که به درک درستی از رشد انسان یا بیماریهای او برسند، باید به بررسی این موضوع میپرداختند که ژنها چگونه در گروهها یا شبکهها با یکدیگر همکاری میکنند.
یوآن گفت: یکی از روشهای پی بردن به این رابطه، بررسی بیان ژن است که سطح فعالیت ژنها را در سلولها مشخص میکند. به طور کلی، اگر ژن آ فعال باشد، ژن ب نیز در همان زمان فعال میشود و همین میتواند سرنخی برای تعامل میان این دو باشد. با وجود این ممکن است که فعالیت همزمان ژنها فقط یک تصادف باشد.
یوآن و بار جوزف برای به کار گرفتن شبکههای عصبی پیچشی در تحلیل روابط میان ژنها، از دادههای مربوط به بیان سلول استفاده کردند. سپس نتایج صدها هزار تحلیل سلول را به شکل یک ماتریس ارائه دادند که در آن هر سلول، نشاندهنده سطح متفاوتی از بیان یک جفت ژن بود.
ارائه دادهها با این روش، جنبهای فضایی به وجود میآورد که موجب میشود دادهها بیشتر شبیه به تصویر باشند و بیشتر در دسترس شبکههای عصبی پیچشی قرار بگیرند. پژوهشگران با استفاده از ژنهایی که تعامل آنها با یکدیگر ثبت شده است، توانستند شبکههای عصبی پیچشی را برای تشخیص ژنهایی که در تعامل با یکدیگر قرار دارند، آموزش دهند.
یوآن ادامه داد: تفکیک رابطه علت و معلولی و هماهنگی، بسیار دشوار است. ما امیدواریم که CNNC، به یکی از چندین روشی تبدیل شود که پژوهشگران برای تحلیل پایگاه بزرگ دادهها به کار میگیرند.
بار جوزف اضافه کرد: استفاده از شبکههای عصبی پیچشی، یک روش بسیار عمومی است که میتوان آن را برای تحلیلهای بسیاری به کار گرفت. محدودیت اصلی این روش، داده است. هر چه میزان دادهها بیشتر باشند، شبکههای عصبی پیچشی نیز عملکرد بهتری خواهند داشت. زیستشناسی سلولی، حوزه مناسبی برای به کارگیری CNNC است که میتواند دهها هزار سلول را درگیر کند و به تولید حجم بزرگی از دادهها منجر شود.
این پژوهش، در مجله "Proceedings of the National Academy of Science" به چاپ رسید.
مطالب مرتبط
- چگونه سیگار کشیدن باعث سرطان ریه می شود؟
- رژیم غذایی پرچرب موجب پیشرفت سرطان پروستات میشود
- رابطه چاقی و بیماریهای لثه
- عوارض فشارخون بالا چیست؟
- 3 نشانه مهم که هشدار می دهند در معرض افسردگی قرار دارید
- درمان بیماریهای مزمن با نورونهای مصنوعی
- واکسن سرطان سینه کمتر از یک دهه دیگر به بازار میآید
- تاثیر ویروس تبخال بر ام اس
تگها
مطالب پربیننده
- رابطه زناشویی برنده و بازنده ندارد
- درباره دوران بحرانی نوجوانی
- بازار کرمان با قدمت ۶۰۰ سال
- معرفی موزه هنرهای معاصر تهران؛ بازتابی از هنر ایران و جهان
- مصرفگرایی و ویرانی زندگی
- پاسخ به سوالات رایج درباره مصرف شیر
- معرفی جنگل فندقلو؛ بهشتی مینیاتوری در اردبیل
- درباره سن پیری بیشتر بدانیم
- اهمیت خواب را جدی بگیرید
- معرفی مسجد شیخ لطف الله، اثری شگفت انگیز از دوران صفویه
- پناهگاه سکوت
- نحوه خوابیدن به خواستههای درونی
- مضرات سیگار از آسیبهای پوستی تا تهدید سلامتی
- در مورد کف پای صاف و باورهای قدیمی
- چگونه با کودکان چاق تعامل داشته باشیم
- چگونه خشم بهاری را کنترل کنیم
- چگونه تشخیص دهیم یک تصویر با هوش مصنوعی ساخته شده؟
- آموزش کامل تهیه سبزه عید با تخم شربتی
- کاهش وزن علمی و بدون برگشت
- چگونه میتوان از اینستاگرام، تیکتاک و گوشیهای همراه فاصله گرفت؟
- کمبود چه مواد غذایی باعث افزایش ابتلا به افسردگی میشود؟
- چطور مامان بابای خودمان باشیم؟
- مادران تلفنهمراه خود را به کودکشان بدهند یا خیر؟
- چرا مردان در بیان احساسات خود موفق نیستند؟
- آیا در برزخ، شفاعت وجود دارد؟
- "همای سعادت" اسطوره یا واقعیت؟!
- گیاهانی که استرس خانه و محل کار را کاهش میدهند
- سیگارهای الکترونیک یک جایگزین توهم زا
- سونامی سالمندی، بحران پیش روی کشور
- درباره خانه عباسیان، شاهکار معماری ایران در کاشان
- قوانین کلاس و مدرسه
- قالب آماده و زیبای پاورپوینت(15)
- ۵ فیلم که همه زنان ایرانی باید تماشا کنند
- شعار سال ۱۴۰۱ «سال تولید، دانشبنیان و اشتغالآفرین»
- قالب زیبای پاورپوینت برای ارائه پروپوزال و دفاع رساله دکترا
- قالب پاورپوینت کادر دار زیبا
- قالب پاورپوینت گرافیکی و طرح دار زیبا
- قالب پاورپوینت گرافیکی زیبا
- پورنوگرافی چیست و چه اثری بر مغز و رابطه جنسی دارد؟
- رنگ چشم هایتان درباره شما و اجدادتان چه می گوید؟
- قالب پاورپوینت گرافیکی جالب
- نمونه تدریس درس اول هدیه آسمان پنجم
- اندکی درباره درسپژوهی
- کتاب پسری که جادویی شد
- همه زائران سلطان
- قالب پاورپوینت
- معرفی کتاب
- دوستی با کتاب
- قالب پاورپوینت گرافیکی
- درباره محسن رضایی
- معرفی کتاب
- کتاب راهنمای کامل Interaction access
- درباره امیر کبیر
- کتاب پیوند زخم خورده
- کتاب آموزش علیه آموزش
- درباره فخرالدین عراقی
- خلاصه کتاب سواد بصری
- درباره محسن مهر علیزاده
- تورم به کدام سو میرود؟
- طغیان سرخک