Loading...

Prediction of mRNA Subcellular Localization Using Deep Learning and Investigating Optical Implementation Feasibility

Shahbakhsh, Aref | 2024

0 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 57132 (19)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Computer Engineering
  6. Advisor(s): Koohi, Somayyeh
  7. Abstract:
  8. Proper positioning of messenger RNA helps to diagnose diseases such as cancer, Alzheimer’s, and also to make drugs for treatment; Therefore, predicting the location of messenger RNA in the cell with the aim of determining the type of proteins formed from a messenger RNA sequence is very important. Although experimental methods such as complex laboratory processes can provide accurate information about the intracellular localization of messenger RNA, however, the computational overhead, including time, memory and power consumption, increases the need to design accurate, fast and low-cost tools more than ever. Nowday, deep neural networks have shown significant performance in the field of biological data processing compared to traditional tools and laboratory methods, however, existing architectures always suffer from challenges such as reducing accuracy, processing speed, increasing memory consumption, and power consumption. They take. On the other hand, optical processing platforms can significantly reduce the overhead and computing costs of deep neural networks by using the speed of light and its parallelization capability. Therefore, in this research, we designed an intracellular localization tool for RNA and We use deep neural networks with the ability to implement optical messengers
  9. Keywords:
  10. Deep Learning ; Optical Neural Networks ; Localization ; Optical Artificial Neural Networks ; Messenger RNAs

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • تعریف مسئله
    • ادبیات موضوع
    • اهداف پژوهش
    • ساختار پایان‌نامه
  • مفاهیم اولیه
    • دوگمای مرکزی
      • دی‌ان‌ای
      • آر‌ان‌ای
      • پروتئین
    • رونویسی و ترجمه
      • رونویسی
      • ترجمه
      • جفت شدن رونویسی و ترجمه
    • پیشینه زیستی محلی سازی
      • سازمان ژنوم
      • پردازش و عملکرد آر‌ان‌ای پیام رسان
      • محلی سازی درون سلولی آر‌ان‌ای پیام رسان
    • مقدمه ای بر یادگیری عمیق
      • کاربردهای یادگیری عمیق در زیست شناسی
    • جمع بندی
  • کارهای پیشین
    • روش های مبتنی بر یادگیری ماشین
      • ابزار mRNAloc
      • ابزار mRNALocater
      • ابزار iloc-mRNA
      • ابزار mloc-mRNA
      • ابزار SublocEP
      • ابزار MSLP
    • روش های مبتنی بر یادگیری ژرف
      • ابزار RNATracker
      • ابزار DM3-loc
      • ابزار NN-RNAloc
      • جمع بندی
  • راهکار پیشنهادی
    • شماتیک کلی مدل پیشنهادی
    • روش کدگذاری
      • مدل کد کننده گرافی
      • مدل کد کننده زبانی
      • کدگذارهای K-mer و CKSnap
    • روش انتخاب ویژگی
      • الگوریتم آنالیز واریانس
    • روش دسته بندی
      • الگوریتم دسته بندی naive-bayse با رویکرد one-vs-rest
    • بررسی امکان پیاده سازی نوری
      • بررسی امکان پیاده سازی نوری مرحله کدگذاری
      • بررسی امکان پیاده سازی نوری مرحله انتخاب یا استخراج ویژگی
      • بررسی امکان پیاده سازی نوری مرحله دسته بندی
      • بحث و گفتگو
    • طرح اولیه روش ما بر اساس پردازش نوری
      • مقدمه ای بر شبکه های عصبی گرافی پراش برای محاسبات نوری
    • باز طراحی مدل گرافی ما بر اساس شبکه های عصبی گرافی پراش
      • قواعد طراحی شبکه عصبی گرافی
      • طراحی بردار ویژگی گره های شبکه عصبی گرافی با المان های نوری
      • طراحی مکانسیم انتقال پیام شبکه های عصبی گرافی با المان های نوری
      • طراحی لایه Readout شبکه های عصبی گرافی با المان های نوری
      • شماتیک نهایی شبکه عصبی گرافی نوری
      • بحث و گفتگو
    • جمع بندی
  • نتایج
    • معرفی متریک های ارزیابی
    • ابزارهای موردنیاز برای پیاده سازی
    • مجموعه دادگان معیار
    • مقایسه نتایج پیاده سازی
      • نتایج K-Fold-Cross-Validation
      • متریک Accuracy
      • تحلیل نتایج برای متریک Accuracy
      • متریک Sensitivity ( recall )
      • تحلیل نتایج برای متریک Sensitivity ( recall )
      • متریک Specificity
      • تحلیل نتایج برای متریک Specificity
      • متریک Mcc
      • تحلیل نتایج برای متریک MCC
      • متریک Auc
      • تحلیل نتایج برای متریک Auc
    • جمع بندی
    • کارهای اتی
  • مراجع
  • واژه‌نامه
  • مطالب تکمیلی
...see more