በህይወት ሳይንስ እና ባዮሜዲሲን ውስጥ የአይ.ቢ.ቢ.ን ለመቀነስ አዲስ ሞዴል

እንደ ባዮቴክኖሎጂ ፣ መድሃኒት ፣ የመድኃኒት ፣ የጤና እንክብካቤ እና የሕይወት ሳይንስ ባሉ መስኮች የሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ (አይአይ) የማሽን ትምህርት በሚሰማሩበት ጊዜ የሰውን ጤና እና ደህንነት የማረጋገጥ አስፈላጊነት ከፍተኛ ትኩረት ይሰጣል። የ MIT እና የሃርቫርድ ሰፊ ኢንስቲትዩት ተመራማሪዎች እና ተባባሪዎቻቸው በህይወት ሳይንስ ውስጥ የ AI ማሽን ትምህርትን ኦዲት እና ዲቢያን ለመፈተሽ ማዕቀፍ ፈጥረው የቅርብ ጊዜ ጥናታቸውን እ.ኤ.አ. የግንኙነት ባዮሎጂ .

የ MIT ሰፊ ተቋም እና የሃርቫርድ ተመራማሪዎች Fatma-Elzahraa Eid, Haitham Elmarakeby, Yujia Alina Chan ናዲን ፎርኔሎስ ፣ ኤሊeዘር ቫን አለን ፣ እና ካስፐር ላጌ ፣ በግብፅ በጊዛ ብሔራዊ የምርምር ማዕከል ከማሃሙድ ኤልኸፍናዊ ጋር ፣ እና በቨርጂኒያ ፖሊቴክኒክ ኢንስቲትዩት እና ስቴት ዩኒቨርሲቲ ሌንዉድ ሄት። “ባዮሎጂያዊ መረጃዎች ውስጥ አድልዎዎች የተለመዱ ቢሆኑም ፣ እነዚህን አድልዎዎች ለመለየት እና ለማስወገድ የ ML ሞዴሎችን ስልታዊ ኦዲት በሕይወቱ ሳይንስ ውስጥ ኤም ኤል ሲተገብሩ የተለመደ ልምምድ አይደለም።

የምርምር ቡድኑ በመጀመሪያ ለፕሮቲን-ፕሮቲን መስተጋብር (ፒ.ፒ.አይ.) ለማቃለል ማዕቀፍ አዘጋጅቷል ፣ ከዚያም በመድኃኒት-ኢላማ ባዮአክቲቭ እና በኤምኤችኤች-ፔፕታይዶች አስገዳጅ ላይ ተተግብሯል። የፕሮቲን-ፕሮቲን መስተጋብሮችን መተንበይ ለሥነ-ፍጥረታት ሴሉላር ተግባራት ወሳኝ ነው ፣ እና ለቢዮኢንጂነሪንግ እና ለመረዳት አስፈላጊ ነው ደ ኖቮ የመድኃኒት ግኝት። በመድኃኒት ውስጥ ፣ የመድኃኒት-ዒላማው ባዮአክቲቭቲቭ መድኃኒቱ በሕይወት ባለው ሕብረ ሕዋስ ወይም አካል ላይ ያለውን ተፅእኖ ያመለክታል። ሜጀር ሂስቶኮፕሊቲቭ ኮምፕሌክስ (ኤምኤችኤች) በአከርካሪ አጥንቶች ውስጥ የተገኘ የጂኖች ቡድን ነው ፣ ይህም የሰውነት በሽታ የመከላከል ስርዓትን የውጭ ጉዳዮችን ለይቶ ለማወቅ በሚያስችል የሕዋሶች ወለል ላይ ፕሮቲኖችን ኮድ ይሰጣል።

በአጠቃላይ የኦዲት ማዕቀፋችንን ሰፊ ተፈፃሚነት እና የዳበሩ ኦዲተሮችን ተፈፃሚነት ለሌሎች ተጣማጅ ግብዓቶች ትግበራዎች ፣ የኦዲት ማዕቀፉን ወደ ሁለት ተጨማሪ አስፈላጊ የሕክምና ፍላጎቶች አሻሽለናል-የመድኃኒት-ኢላማ ባዮአክቲቪሽን እና ኤምኤችኤች- peptide ትንበያዎች አስገዳጅ ”ሲሉ ተመራማሪዎቹ ጽፈዋል።

የኦዲቲንግ የማሽን መማሪያ ማዕቀፍ አራት ሞጁሎች አሉት -ቤንችማርክ ፣ አድሏዊ ምርመራ ፣ አድልዎ መለየት እና አድልዎ ማስወገድ።

ለመጀመሪያው ሞጁል ፣ ተመራማሪዎቹ በተለያዩ የውሂብ ስብስቦች ላይ አመዳደብን በመለየት የመነሻ አፈፃፀም አሳይተዋል። ከሰባቱ ምድብ ውስጥ ፣ አምስቱ የድጋፍ ቬክተር ማሽኖችን (ኤስ.ኤም.ኤም.) የተለያዩ ጥራጥሬዎችን ተጠቅመዋል ፣ አንዱ በዘፈቀደ ጫካ ጥቅም ላይ ውሏል ፣ እና አንዱ በጥልቅ ትምህርት ላይ የተመሠረተ የተቆለለ አውቶኮደደርን ተጠቅሟል። ለድጋፍ ቬክተር ማሽን አመዳጆች የ MATLAB ጥምረት ከ LibSVM ቤተ -መጽሐፍት ጋር ጥቅም ላይ ውሏል። የሰው ፕሮቲኖች ሶስት የውሂብ ጎታዎች ጥቅም ላይ ውለዋል። ክላሲፋዮቹ እንደ የፕሮቲን ጥንዶች ባሉ በተወሰነ የውሂብ ስብስብ ንዑስ ስብስቦች ላይ ሥልጠና ተሰጥቷቸዋል። ተመራማሪዎቹ እንደዘገቡት “በኩላፉ በታች ባለው አማካይ አካባቢ (AUC) የሚለካው“ በሁሉም የምድብ አመላካቾች ላይ የተሻለው የመመዘኛ አፈፃፀም ከፍተኛ ነበር ”።

ተመራማሪዎቹ “ጠንካራ የባዮሎጂካል ኤም ኤል ሞዴሎች ወደ ገለልተኛ የመረጃ ቋቶች ማጠቃለል አለባቸው” ብለዋል።

በሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ ማሽን ትምህርት ውስጥ ፣ አጠቃላይነት ስልተ ቀመሱ ቀደም ሲል ላላየው አዲስ መረጃ በስልጠና ወቅት የተማረውን በከፍተኛ ትክክለኛነት የመተግበር ችሎታን ያመለክታል። በዚህ ስሜት ውስጥ ጠንካራነት የማሽን መማሪያ ስልተ ቀመር በደንብ የተሰጠውን ልብ ወለድ ግብዓት ውሂብ የማከናወን ችሎታን ያመለክታል።

ይህንን ለማሳካት ቡድኑ አጠቃላይ ሞዳላዊነት ኦዲተርን እንደ ሁለተኛው ሞጁል ፈጠረ። ይህ ሞጁል የአድሎ አከባቢዎችን ለመለየት በሚደረገው ጥረት የአንድን ጄኔራልዜሽን ዳታሴት ከሚባለው ገለልተኛ የውሂብ ስብስብ ጋር የአንድን ሞዴል የመጀመሪያ አፈፃፀም ያወዳድራል።

የተገኙት አድልዎዎች ከአድሎ መላምቶች ጋር ለይቶ የማገናዘብ ኦዲት ለሚያደርግ ለሦስተኛው ሞጁል ግብዓት ናቸው። ይህ ሞጁል የተቀረፀውን አድሏዊ መላምት ውድቅ ያደርጋል ወይም ያረጋግጣል።

የመጨረሻው ሞጁል አድሏዊነትን ለማስወገድ ነው። የውሂብ ስብስቦችን ከተለዩ በኋላ ክላሲፋዮቹ እንዴት አጠቃላይ እንደሆኑ በመገምገም በቀደመው ደረጃ ተለይቶ የነበረውን አድሏዊነት ይፈትሻል።

ተመራማሪዎቹ “በስልጠና መረጃ ውክልና ውስጥ በቂ ያልሆነ ምልክት ሲኖር ፣ የ ML ሞዴሎች በዋናነት በስልጠና መረጃ ውስጥ ከሚወክሉት አድልዎ መማር ይችላሉ” ብለዋል። “ይህ በዋናነት በተጣመሩ የግብዓት ኤምኤም ትግበራዎች ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር ይመስላል እና በኦዲቲንግ ካልበራ አሳሳች ሊሆን ይችላል።

ተመራማሪዎቹ አይአይኤን ለሥነ-ሕይወት ዓላማዎች የሚጠቀሙ የማሽን መማሪያ ሳይንቲስቶች “የኤምኤል ሞዴሎችን በስርዓት ኦዲት ላይ ለማህበረሰብ አቀፍ አቋም” እንዲያዳብሩ ይመክራሉ ፣ እና በ GitHub ማከማቻ ላይ ኮድ ፣ ሀብቶች እና ዘዴዎችን ሰጥተዋል። በዚህ የማረጋገጫ ፅንሰ-ሀሳብ ፣ ተመራማሪዎች ለበለጠ ትክክለኛነት እና ለተሻለ ውጤት ባዮሎጂያዊ ግንኙነቶችን ከባዮሎጂያዊ ግንኙነቶች ለመተንበይ የማሽን ትምህርትን ለማከናወን መንገድ አቅርበዋል።

የቅጂ መብት © 2021 ካሚ ሮሶ ሁሉም መብቶች የተጠበቁ ናቸው።