可視化深度學習揭示基因如何影響細胞特征生物醫藥
美國研究人員開發出一種過程可獲取的深度學習計算機新算法,能夠揭示細胞的內部活動。相關論文3月6日在線發表于《自然—方法》。 人工智能可以執行多種通常需要人類完成的復雜任務,比如面部識別、語言翻譯和玩游戲。深度學習網絡也稱人工神經網絡,它們越來越多地被用于生物數據分析自動化。 深度學習模型的一個挑戰是它們的“黑箱”性質,也就是說無法輕易鑒定一個模型執行某項任務時的過程。 在生物應用方面,調查深度學習模型如何識別和處理所分析的數據的能力或許可以幫助研究者更好地理解這些數據背后的生物學。 加州大學圣地亞哥分校的Trey Ideker及同事通過將一個深度學習算法的結構映射在已知細胞內分子系統的結構上,創建了一個“可視的”人工神經網絡。研究人員表示,一旦模型完成訓練,它便能夠預測遺傳變化的生理影響。 此外,由于模型的組分均可獲取,它也能讓科學家更好地理解基因與生理特征關系背后的機制。研究人員指出,一個可視......閱讀全文
可視化深度學習揭示基因如何影響細胞特征--生物醫藥
美國研究人員開發出一種過程可獲取的深度學習計算機新算法,能夠揭示細胞的內部活動。相關論文3月6日在線發表于《自然—方法》。 人工智能可以執行多種通常需要人類完成的復雜任務,比如面部識別、語言翻譯和玩游戲。深度學習網絡也稱人工神經網絡,它們越來越多地被用于生物數據分析自動化。 深度學習
美國學者:可視化深度學習揭示基因如何影響細胞特征
美國研究人員開發出一種過程可獲取的深度學習計算機新算法,能夠揭示細胞的內部活動。相關論文3月6日在線發表于《自然—方法》。圖片來源于網絡 人工智能可以執行多種通常需要人類完成的復雜任務,比如面部識別、語言翻譯和玩游戲。深度學習網絡也稱人工神經網絡,它們越來越多地被用于生物數據分析自動化。 深
科研人員發現深度學習揭示基因相互作用
近日,卡內基梅隆大學計算機科學家采用了一種深度學習方法,近年來徹底改變了人臉識別和其他基于圖像的應用程序,并將其功能重定向到探索基因之間的關系。 他們說,訣竅在于將大量的基因表達數據轉換成更像圖像的東西。善于分析視覺圖像的卷積神經網絡(CNN)方案隨后可以推斷出哪些基因正在相互作用。 (圖片
“可視化”人工神經網絡揭示細胞內部活動
英國《自然·方法》雜志日前在線發表的一篇論文稱,美國科學家創建了一種“可視化”人工神經網絡,這是全新的、過程可獲取的深度學習計算機算法,能夠揭示細胞的內部活動。其有能力幫助人們更好地理解此前未知的基因學和生理學背后的機制。 人工智能(AI)已可以執行多種通常需要人類完成的復雜任務,比
揭示正常細胞如何影響腫瘤生長
以往曾認為在乳腺腫瘤中的兩類細胞——快速增長的惡性細胞和它們周圍的正常細胞——獨立存在,互不干擾。最近的研究表明,表面正常的細胞能促進腫瘤內細胞惡變,但這兩類細胞間如何相互影響有待解答。一項由美國俄亥俄州立大學癌癥研究人員主持的研究有助于解開這個謎團。它首次表明,如果腫瘤外圍正常細胞缺失一種PT
細胞研究揭示父親壓力如何影響后代
一個承受巨大壓力的父親會給孩子帶來創傷。新研究表明,這是因為精子通過一種神秘的細胞間交流方式“學習”了父親的經驗,在此過程中,小泡從一個細胞分裂出來并與另一個細胞融合。 這些從細胞中噴射出來的粒子攜帶著蛋白質、脂質和核酸,它們就像一個郵政系統,延伸到身體的所有部位,釋放出被稱為細胞外囊泡的小
揭示脂肪細胞如何受到年齡的影響
研究人員近日在Cell Metabolism雜志上報告說,脂肪的低效分解預示著體重的增加和代謝并發癥,如女性的2型糖尿病。低水平的激素刺激脂解作用--甘油三酯被分解成高能量脂肪酸的生化過程--與13年后體重增加和代謝問題有關。基于這些發現,研究人員開發了一種算法,通過臨床和血液測量來檢測激素刺激脂肪
2016值得關注的技術:基因組分析深度學習
《Nature Methods》盤點2015年度技術,選出了最受關注的技術成果:單粒子低溫電子顯微鏡(cryo-EM)技術。 除此之外,也整理出了2016年最值得關注的幾項技術,分別為:細胞內蛋白標記(Protein labeling in cells)、細胞核結構(Unraveling nuc
深度學習在基因表達譜分析上取得重要進展
近日,一項刊登在國際雜志Bioinformatics上的研究論文中,來自加州大學爾灣分校和博德研究所的研究人員通過深度學習算法進行大規模基因表達預測,并在預測精度上獲得了顯著提升。 全基因組表達譜分析被廣泛應用于描述細胞在不同生理病理條件下的活動狀態,例如不同的癌組織細胞在各種給藥條件下會產生
Nat-Comm|-張強鋒組利用人工智能算法分析單細胞ATACseq數據
近年來,深度學習等人工智能技術在圖像識別,自然語言處理等領域取得了令人矚目的成就。人工智能技術應用于生命科學,對生物信息多個領域產生了重大的影響。深度學習算法借助于生命科學大數據的飛速發展,從海量大數據中自動高效地提取特征進行學習,極大超越了依賴人工提取特征的傳統人工智能算法,在醫療圖像處理、結
美研究揭示大腦如何學習語言
新華社電 美國一項新研究表明,人類用于學習語言的大腦回路還能“兼職”其他用途,而非此前認為的是專門用于學習語言的模塊。 發表在最新一期美國《國家科學院學報》上的這項研究顯示,兒童學習母語及成年人學習外語時使用的大腦回路還有記住購物清單或學習開車等多種用途。論文共同作者、州立肯特大學的菲利普
美研究揭示大腦如何學習語言
? ?美國一項新研究表明,人類用于學習語言的大腦回路還能“兼職”其他用途,而非此前認為的是專門用于學習語言的模塊。 發表在最新一期美國《國家科學院學報》上的這項研究顯示,兒童學習母語及成年人學習外語時使用的大腦回路還有記住購物清單或學習開車等多種用途。論文共同作者、州立肯特大學的菲利普·哈姆里克
深度學習算法“解密”腦活動
英國《自然·醫學》雜志9月25日在線發表的一項研究,報告了一種可以分析四肢癱瘓患者大腦活動的深度學習算法。該算法已被用于向患者的前臂肌肉傳遞電刺激,從而恢復癱瘓肢體的功能性運動。 慢性癱瘓患者的生活質量可以通過腦機接口加以改善。腦機接口可以將控制運動的中樞神經系統回路和輔助設備(例如計算機光標
AI偵探敲碎深度學習黑箱
研究人員創建了能填補照片空白的神經網絡,以鑒別人工智能瑕疵。 Jason Yosinski坐在美國加州舊金山的一個小型玻璃辦公室內,陷入了對人工智能的沉思。作為優步公司的研究科學家,Yosinski正為在筆記本電腦上運行的人工智能(AI)進行“腦外科手術”。 很多AI將改變人類現代生活,例如
深度學習算法準確追蹤動物運動
根據英國《自然·神經科學》雜志8月21日在線發表的一項研究,美國哈佛大學團隊運用一種新型深度學習算法,成功追蹤動物運動及行為,其準確度可達到人工水平,而且無需采用追蹤標記物或進行費時的手動分析。專家認為,這一成果打開了海量的數據來源之門。 準確追蹤行為發生期間的身體運動部位是運動科學的一項重要
TPU將成深度學習的未來?(一)
在Google I/O 2016的主題演講進入尾聲時,谷歌的CEO皮采提到了一項他們這段時間在AI和機器學習上取得的成果,一款叫做Tensor Processing Unit(張量處理單元)的處理器,簡稱TPU。在這個月看來,第一代的TPU處理器已經過時。在昨天凌晨舉行的谷歌I/O 2017
深度學習協助預測厄爾尼諾-|《自然》論文
《自然》發表的一篇論文Deep learning for multi-year ENSO forecasts報道了一種可以提前一年半預測厄爾尼諾事件的深度學習方法,克服了該領域內長期存在的一項挑戰。用來預測厄爾尼諾現象的CNN預測系統來源: Ham et al. 厄爾尼諾事件發生于太平洋東部和
TPU將成深度學習的未來?(二)
能夠進行數據推理的第二代TPU第一代的TPU只能用于深度學習的第一階段,而新版則能讓神經網絡對數據做出推論。谷歌大腦研究團隊主管Jeff Dean表示:“我預計我們將更多的使用這些TPU來進行人工智能培訓,讓我們的實驗周期變得更加快速。”“在設計第一代TPU產品的時候,我們已經建立了一個相對
基于深度學習的全基因組選擇新方法誕生
近日,中國農業科學院作物科學研究所、三亞南繁研究院大數據智能設計育種創新團隊聯合多家單位提出利用植物海量多組學數據進行全基因組預測的深度學習方法, 可以實現育種大數據的高效整合與利用,將助力深度學習在全基因組選擇中的應用,為智能設計育種及平臺構建提供有效工具。相關研究成果發表在《分子植物》(Mole
研究揭示成癮藥物影響小鼠學習記憶的分子機制
記者日前從中科院廣州生物醫藥與健康研究院獲悉,該院鄭輝研究組與美國明尼蘇達大學的科研人員合作發現,嗎啡、常用阿片類鎮痛劑等成癮類藥物可以通過多條信號通路或者調節因子,調節小鼠海馬區中一個重要轉錄因子的活性,進而通過阻斷成體神經的發生抑制成熟中樞神經系統中新神經元的產生。 此外,研究組還通過
首次揭示單細胞水平大豆根瘤基因表達的動態特征
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500742.shtm近日,中國農業科學院作物科學研究所大豆優異基因資源發掘與創新利用創新團隊與國內高校合作,首次在單細胞水平解析了大豆根瘤成熟過程中基因表達的動態變化,并在未成熟的根瘤侵染細胞中成功鑒定到
阿爾茨海默病小膠質細胞基因特征揭示
近日,新加坡杜克-新加坡國立大學醫學院和澳大利亞莫納什大學的科學家發現了與淀粉樣斑塊吞噬作用相關的小膠質細胞的基因表達特征,為研究阿爾茨海默病的潛在發病機制和干預措施提供了新目標。相關論文發表在21日的《自然·通訊》雜志上。 阿爾茨海默病是癡呆癥最常見的形式,其特征是大腦中淀粉樣斑塊的積聚。小膠
溫度如何影響污水深度處理膜污染?
安徽理工大學地球與環境學院青年教師陶晨與加拿大滑鐵盧大學工程學院教授Wayne Parker和不列顛哥倫比亞大學教授Pierre Berube課題組合作,針對安大略省多倫多市Keswick污水回用中心冬季深度處理污染加劇的問題,進行了前期歷史數據分析和后期實驗研究,厘清了二級生物處理運行溫度和深度處
Nature:利用深度學習可預測細胞外觀,幫助發現病變過程
據Nature最新報道,艾倫細胞科學研究所(Allen Institute for Cell Science)發布的網站Allen Cell Explore,包含數千個干細胞的三維立體圖像,不止是發現每個細胞的獨特外觀,通過深度學習算法,該研究所還對細胞的外觀進行了預測。改變一個基因對細胞整體而
新光學芯片可實現高效“深度學習”
美國麻省理工學院(MIT)科學家在12日出版的《自然·光學》雜志上發表論文稱,他們開發出一種全新的光學神經網絡系統,能執行高度復雜的運算,從而大大提高“深度學習”系統的運算速度和效率。 “深度學習”系統通過人工神經網絡模擬人腦的學習能力,現已成為計算機領域的研究熱門。但由于在模擬神經網絡任務中
人工智能進入“深度學習+”階段
雖然從底層技術看,ChatGPT并不算創新,但其社會影響遠遠超出了預期。這款由美國人工智能公司OpenAI開發的聊天機器人,2022年11月推出后火遍全球,成為史上增長最快的消費者應用程序。 讓機器和真人自由對話,一直是人工智能領域的重要目標之一。ChatGPT的爆火背后,其實是深度學習技術的
新光學芯片可實現高效“深度學習”
美國麻省理工學院(MIT)科學家在12日出版的《自然·光學》雜志上發表論文稱,他們開發出一種全新的光學神經網絡系統,能執行高度復雜的運算,從而大大提高“深度學習”系統的運算速度和效率。 “深度學習”系統通過人工神經網絡模擬人腦的學習能力,現已成為計算機領域的研究熱門。但由于在模擬神經網絡任務中
深度學習復興:向人工智能邁進
它是未來的一部分,我們才剛剛開始。圖片來源:BRUCE ROLFF 3年前,美國加利福尼亞州山景城神秘的谷歌X實驗室的研究人員從YouTube視頻中提取了1000萬個靜態圖像,并將其輸入“谷歌大腦”——由1000臺計算機構成的網絡,從而試圖像一個蹣跚學步的孩子一樣吸收這個世界的信息。經過3
Nature揭示:壓力如何影響健康
過去已有諸多研究證明,壓力與患41種自身免疫性疾病(包括類風濕性關節炎、牛皮癬、克羅恩病等)的風險增加36%有關。壓力太大還會增加罹患心血管疾病的風險,甚至導致動物壽命縮短。 近日,美國麻省大學醫學院的神經生物學教授Mark Alkema博士的實驗室也完成的一項關于壓力的研究,揭示了“戰斗或逃
揭示了氣候變暖和樹木基因如何影響真菌群落動態
在影響橡樹葉上真菌物種的數量和特性方面,氣候變暖比植物基因發揮的作用更大,尤其是在秋季。近日,權威學術期刊New Phytologist發表了瑞典斯德哥爾摩大學Maria Faticov團隊的最新相關研究成果,題為Climate warming dominates over plant geno