科学家提出深度学习框架用于发现癌症中的新突变

全基因组染色质构象捕获技术(Hi-C技术)已被证明是检测人类基因组中结构变异(SVs)的一种有效方法。然而,目前能够使用Hi-C数据进行全范围检测SVs的算法一直缺乏。目前的方法只能在不太理想的分辨率下,识别染色体间易位和长距离染色体内SVs(>1 Mb)。美国西北大学范伯格医学院研究人员基于深度学习和集成学习策略,提出了一个全新的捕获癌症基因组中SVs的计算框架。该论文于近日发表在《Science Advances》杂志上,题为:EagleC: A deep-learning framework for detecting a full range of structural variations from bulk and single-cell contact maps。 研究人员开发了一个结合了深度学习和集合学习策略的框架(EagleC),以高分辨率预测全基因组范围的SVs。试验结果表明,该策略可以捕获一组被......阅读全文

人脸检测发展:从VJ到深度学习(三)

  在确定了选择窗口的策略,设计好了提取特征的方式,并学习了一个针对人脸和非人脸窗口的分类器之后,我们就获得了构建一个人脸检测系统所需要的全部关键要素——还有一些小的环节相比之下没有那么重要,这里暂且略去。  由于采用滑动窗口的方式需要在不同大小的图像上的每一个位置进行人脸和非人脸窗口的判别

人脸检测发展:从VJ到深度学习(一)

这是一个看脸的世界!自拍,我们要艺术美颜;出门,我么要靓丽美妆。上班,我们要刷脸签到;回家,我们要看脸相亲。 当手机把你的脸变得美若天仙,当考勤机认出你的脸对你表示欢迎,你知道是什么魔力让冷冰冰的机器也变得温情脉脉,让呆呆的设备也变得善解人意吗?今天就让我们走近它们的内心,了解这些故事背后的一项

基于深度学习的化纤外观缺陷语义分割

摘要: 针对化纤外观缺陷检测使用基于深度学习的语义分割方法,总结了自2014年以来基于深度学习的典型语义分割方法,并在此基础上应用到化纤外观检测项目上,取得了不错的效果。 01 化纤外观缺陷检测背景 化纤作为纺织制造的原料,由化纤生产企业进入下游纺织企业前会收卷形成丝饼,但在丝饼

人脸检测发展:从VJ到深度学习(六)

  还有一种比较典型的结构是树形的级联结构,从形状上来看其和金字塔式的级联结构是一样的,也是从上往下分类器的数目逐层增多,区别就在于树形的级联结构中没有同一层分类器之间的横向连接,只有相邻层分类器之间的纵向连接,即一个窗口在同一层上不会由多个分类器进行分类,而会直接被送往下一层或者被排除。树

深度学习模型成功识别胚胎发育过程

  英国普利茅斯大学牵头的研究表明,一种新的深度学习人工智能(AI)模型可通过视频,识别出胚胎发育过程中发生的事件及其发生时间。29日发表在《实验生物学杂志》上的论文,重点介绍了这种名为“Dev-ResNet”的模型,它能识别出动物胚胎中何时发育出了关键功能,包括其心脏功能、孵化、爬行,甚至死亡。 

深度学习算法-助力精准诊断结直肠肿瘤

  根据发表在《Life Science Alliance》杂志上的新研究,一种新的深度学习算法可以快速,准确地分析来自结直肠肿瘤的几种基因组数据,以进行更准确的分类,从而有助于改善诊断和相关的治疗选择。  大肠肿瘤的发展方式各不相同,需要接受的药物类型也不同,生存率也大不相同。通常,基于对基因表达

人脸检测发展:从VJ到深度学习(四)

  造成人脸检测速度慢的根本原因还在于输入规模过大,动辄需要处理几十上百万的窗口,如果这样的输入规模是不可避免的,那么有没有可能在处理的过程中尽快降低输入规模呢?如果能够通过粗略地观察快速排除掉大部分窗口,只剩下少部分窗口需要进行仔细的判别,则总体的时间开销也会极大地降低。从这样的想法出发,

深度学习在雷达中的研究综述(二)

其中, J(w,b) 为对应自编码器代价函数, β 为控制系数性惩罚因子权重。2.3 DBN基本原理DBN是一个概率生成模型,其建立一个观测数据与标签之间的联合分布。并且DBN由多个受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine, RBM)组成,典型的DBN结构如图4所示。

深度学习模型成功识别胚胎发育过程

英国普利茅斯大学牵头的研究表明,一种新的深度学习人工智能(AI)模型可通过视频,识别出胚胎发育过程中发生的事件及其发生时间。29日发表在《实验生物学杂志》上的论文,重点介绍了这种名为“Dev-ResNet”的模型,它能识别出动物胚胎中何时发育出了关键功能,包括其心脏功能、孵化、爬行,甚至死亡。普利茅

深度学习在雷达中的研究综述(一)

深度学习在雷达中的研究综述王俊, 郑彤, 雷鹏, 魏少明    摘要:雷达通过发射天线发射电磁波,经过不同物体反射接收到相应的反射波,对其接收结果进行分析,能得到物体距雷达的位置,径向运动速度等信息,所以对雷达信号的分析具有重要的研究意义。近些年深度学习成为各个领域的研究热点,而在雷达领域同样可通过

人脸检测发展:从VJ到深度学习(二)

  选好了窗口,我们开始对窗口中的图像区域进行观察,目的是收集证据——真相只有一个,我们要依靠证据来挖掘真相!在处理图像的过程中,这个收集证据的环节我们称之为特征提取,特征就是我们对图像内容的描述。由于机器看到的只是一堆数值,能够处理的也只有数值,因此对于图像所提取的特征具体表示出来就是一个

DeepDEP:深度学习构建肿瘤依赖性图谱

  大家好呀!今天给大家介绍一篇2021年发表在Science Advances上的文章。全基因组功能缺失筛查揭示了对癌细胞增殖十分重要的基因,称为肿瘤依赖性。然而将肿瘤依赖性关系与癌细胞的分子组成联系起来并进一步与肿瘤联系起来还是一个巨大的挑战。本研究,作者提出了DeepDEP,基于深度学习模型和

深度学习可识别显微照片中的细菌

美国华盛顿大学研究人员开发出一种深度学习软件Omnipose,其能帮助解决在显微镜图像中识别各种微小细菌的挑战。研究结果发表在17日的《自然·方法学》杂志上。 研究人员发现,在大型细菌图像数据库上训练的Omnipose在表征和量化混合微生物培养物中的无数细菌方面表现良好,并消除了其前身可能出现的

深度学习模型筛查新药快千倍

据美国麻省理工学院(MIT)官网12日报道,该校科学家开发出一款名为EquiBind的几何深度学习模型,其将类药物分子与蛋白配对的效率比现有最快的计算分子配对模型QuickVina2-W快1200倍。相关研究已经提交预印本服务器,并将提交给国际机器学习大会。 在药物开发之前,研究人员必须找到有潜

深度学习增强里德堡多频微波识别

 图为机器学习解码结果。(a-c)为训练时间不同时,深度学习模型对传输信号的恢复结果 中国科大供图 里德堡原子具有较大的电偶极矩,可以对微弱的电场产生很强的响应,因此作为一个非常有前景的微波测量体系,备受人们青睐。但基于里德堡原子的微波测量领域还存在

深度学习模型筛查新药快千倍

  据美国麻省理工学院(MIT)官网12日报道,该校科学家开发出一款名为EquiBind的几何深度学习模型,其将类药物分子与蛋白配对的效率比现有最快的计算分子配对模型QuickVina2-W快1200倍。相关研究已经提交预印本服务器,并将提交给国际机器学习大会。  在药物开发之前,研究人员必须找到有

深度学习增强里德堡多频微波识别

 图为机器学习解码结果。(a-c)为训练时间不同时,深度学习模型对传输信号的恢复结果 中国科大供图里德堡原子具有较大的电偶极矩,可以对微弱的电场产生很强的响应,因此作为一个非常有前景的微波测量体系,备受人们青睐。但基于里德堡原子的微波测量领域还存在很多科学问题亟待解决,多频率微波接收就是其中一项难题

深度学习增强型智能镜可指导健身

意大利布雷西亚大学的研究人员最近开发了一种用于智能镜子的计算机视觉系统,可以提高家庭和健身房环境中健身训练的效率。在国际体育生物力学学会会议上公布的一篇论文中介绍了这一系统,该系统基于一种深度学习算法,经过训练可以识别健身视频中记录的人体姿势。 这款低成本计算机视觉系统利用骨架化算法,在带

基于深度学习的时间序列预测研究获进展

  时间序列预测是大规模数据无损压缩和极端天气预报等领域的核心技术。随着应用场景多样化和数据复杂性提升,现有模型在异构数据的统一表达、长序列结构依赖建模、极端天气波动捕捉等方面存在挑战。中国科学院计算机网络信息中心人工智能团队围绕上述挑战开展研究,提出一系列创新算法与模型,并在实际系统部署应用。  

基于深度学习的RNA多类型修饰解析算法

中国科学院动物研究所研究员赵方庆团队开发基于纳米孔RNA直接测序技术与深度学习策略的RNA修饰图谱解析算法ORCA。相关研究发表于《自然-通讯》。基于深度学习的RNA修饰系统识别与注释模型  论文作者供图RNA修饰对RNA的剪接加工、出核转运、以及RNA的稳定性和翻译效率有着重要的调控作用。但现有研

深度解析癌症免疫疗法—如何训练机体来抵御癌症?

  人类机体的免疫系统非常强大而且复杂,其能够有效鉴别并且破坏几乎具有无限多样性的外来入侵者,但不幸的是,被破坏的癌细胞还会继续保持在机体中,并且不断发展,损伤细胞这种“识别和自我忽略”的信号就会让其躲避免疫系统的检测,因此这些损伤细胞的生长就不会受到“烦扰”,从而就会破坏机体组织和器官中的正常生理

研究创新性提出了癌症免疫调控框架

近日,四川大学华西医院泌尿外科教授杨璐团队以创新性视角系统梳理肠道菌群代谢物在肿瘤免疫调控中的作用机制,首次提出“代谢物–免疫通路–肿瘤”的整合框架。该研究为寻找新的免疫调节靶点、设计代谢物导向的联合治疗策略提供了系统的理论支撑和图谱式参考。相关综述文章于12月3日发表于《分子癌》上。综述围绕“肠道

美国IBM研究院实现深度学习性能突破

   美国IBM研究院近日宣布,通过全新的分布式深度学习软件,实现了接近理想的扩展能力,该软件在64台IBM Power系统服务器中的256个GPU上并行运行深度学习框架,实现了95%的扩展效率,并使运算速度与准确率得到了显著提升。此前最佳的系统扩展能力是Facebook人工智能研究院所取得的89%

深度学习在基因表达谱分析上取得重要进展

  近日,一项刊登在国际杂志Bioinformatics上的研究论文中,来自加州大学尔湾分校和博德研究所的研究人员通过深度学习算法进行大规模基因表达预测,并在预测精度上获得了显着提升。  全基因组表达谱分析被广泛应用于描述细胞在不同生理病理条件下的活动状态,例如不同的癌组织细胞在各种给药条件下会产生

2016值得关注的技术:基因组分析深度学习

  《Nature Methods》盘点2015年度技术,选出了最受关注的技术成果:单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)技术。 除此之外,也整理出了2016年最值得关注的几项技术,分别为:细胞内蛋白标记(Protein labeling in cells)、细胞核结构(Unraveling nuc

相比GPU和GPP:FPGA才是深度学习的未来?(一)

  相比GPU和GPP,FPGA在满足深度学习的硬件需求上提供了具有吸引力的替代方案。凭借流水线并行计算的能力和高效的能耗,FPGA将在一般的深度学习应用中展现GPU和GPP所没有的独特优势。同时,算法设计工具日渐成熟,如今将FPGA集成到常用的深度学习框架已成为可能。未来,FPGA将有效地

深度学习驱动大气降尺度技术研究取得进展

在全球气候变化研究中,将低分辨率的大尺度气候模式数据转化为高分辨率区域数据,是准确评估极端天气与区域微气候的关键。然而,现有主流国际工具普遍受限于固定尺度约束。近日,中国科学院南海海洋研究所等团队,研发出一种基于隐式神经网络混合专家模型(MINet)的大气降尺度新方法。团队通过多尺度隐式特征构建,和

科研人员发现深度学习揭示基因相互作用

  近日,卡内基梅隆大学计算机科学家采用了一种深度学习方法,近年来彻底改变了人脸识别和其他基于图像的应用程序,并将其功能重定向到探索基因之间的关系。  他们说,诀窍在于将大量的基因表达数据转换成更像图像的东西。善于分析视觉图像的卷积神经网络(CNN)方案随后可以推断出哪些基因正在相互作用。  (图片

相比GPU和GPP:FPGA才是深度学习的未来?(二)

  除了编译时间外,吸引偏好上层编程语言的研究人员和应用科学家来开发FPGA的问题尤为艰难。虽然能流利使用一种软件语言常常意味着可以轻松地学习另一种软件语言,但对于硬件语言翻译技能来说却非如此。针对FPGA最常用的语言是Verilog和VHDL,两者均为硬件描述语言(HDL)。这些语言和传统

深度学习驱动大气降尺度技术研究取得进展

在全球气候变化研究中,将低分辨率的大尺度气候模式数据转化为高分辨率区域数据,是准确评估极端天气与区域微气候的关键。然而,现有主流国际工具普遍受限于固定尺度约束。近日,中国科学院南海海洋研究所等团队,研发出一种基于隐式神经网络混合专家模型(MINet)的大气降尺度新方法。团队通过多尺度隐式特征构建,和