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        新的動態(tài)統(tǒng)計模型隨著時間推移遵循基因表達
        
			
        
				2019-05-05 10:58:02
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        卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新的動態(tài)統(tǒng)計模型，用于可視化網(wǎng)絡(luò)中不斷變化的模式，包括大腦發(fā)育期間的基因表達。
        

        新的動態(tài)統(tǒng)計模型隨著時間推移遵循基因表達
        

        該模型發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上，現(xiàn)在為研究人員提供了一種工具，可以在一個快照中及時觀察靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，這非常有益，因為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通常是動態(tài)的。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析 - 或從大規(guī)模的角度研究關(guān)系 - 是一個新興的統(tǒng)計和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域。
        

        “對于任何具有動態(tài)組件的數(shù)據(jù)集，人們現(xiàn)在可以以強大的方式使用它來查找持續(xù)存在并隨時間變化的社區(qū)，”迪斯特里克人文和社會科學(xué)學(xué)院UPMC統(tǒng)計與生命科學(xué)教授Kathryn Roeder說。 。“這將有助于了解某些疾病和疾病如何發(fā)展。例如，我們知道某些基因是自閉癥的原因，可以使用我們的模型讓我們深入了解疾病在何種程度上開始發(fā)展。”
        

        模型，通過特征向量平滑的持久性社區(qū)(PisCES)，縱向地結(jié)合一系列網(wǎng)絡(luò)中的信息，以加強每個時期的推斷。CMU團隊使用PisCES跟蹤恒河猴腦中從受孕到成年的神經(jīng)基因表達，以找出在不同的發(fā)育階段中哪些基因協(xié)同作用。
        

        “我們的可視化方法結(jié)合了兩種不同的現(xiàn)有工具：社區(qū)檢測，這是一種流行的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)工具，以及sankey圖，通常用于可視化信息的”流動“。我們的可視化將網(wǎng)絡(luò)的參與者組織成社區(qū)亨氏信息系統(tǒng)與公共政策學(xué)院統(tǒng)計與信息系統(tǒng)助理教授David Choi表示，隨著時間的推移逐漸發(fā)展，然后將不斷變化的社區(qū)成員描述為社區(qū)之間的一系列流動。
        

        他們的分析揭示了變化點的存在以及持續(xù)基因群落結(jié)構(gòu)的時期，包括參與神經(jīng)投射指導(dǎo)的基因的動態(tài)群落，其在胎兒中期到晚期非?；钴S。這個特殊的社區(qū)包括許多與自閉癥風(fēng)險相關(guān)的基因。
        

        “基本上我們的目標(biāo)是為社區(qū)檢測添加'平滑'以消除'噪音'，我們能夠做到這一點，”Choi說。
        

        盡管該團隊通過可視化基因協(xié)同工作方式的變化模式來駕馭模型，但希望該方法可以應(yīng)用于社交網(wǎng)絡(luò)，物理中的動態(tài)擴散網(wǎng)絡(luò)和其他關(guān)系情境。
        

        “該模型非常靈活，我們已經(jīng)開始將其與fMRI數(shù)據(jù)一起使用，以了解大腦區(qū)域如何相互連接和變化，”博士Fuchen Liu博士說。統(tǒng)計和數(shù)據(jù)科學(xué)系的學(xué)生。
        

        開發(fā)一種新的動態(tài)統(tǒng)計模型以跟蹤神經(jīng)基因表達隨著時間的推移是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)發(fā)生的許多大腦研究突破之一。CMU創(chuàng)建了一些最初的認(rèn)知導(dǎo)師，幫助開發(fā)了獲得Jeopardy的Watson，創(chuàng)立了一個突破性的神經(jīng)計算博士課程，并且是人工智能和認(rèn)知心理學(xué)的發(fā)源地?；谄湓谏飳W(xué)，計算機科學(xué)，心理學(xué)，統(tǒng)計學(xué)和工程學(xué)方面的優(yōu)勢，CMU推出了BrainHub，這項計劃的重點是大腦的結(jié)構(gòu)和活動如何引起復(fù)雜的行為。
        
			

			
          
        
			
        
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