Self-organizing ontology of biochemically relevant small molecules
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The advent of high-throughput experimentation in biochemistry has led to the generation of vast amounts of chemical data, necessitating the development of novel analysis, characterization, and cataloguing techniques and tools. Recently, a movement to publically release such data has advanced biochemical structure-activity relationship research, while providing new challenges, the biggest being the curation, annotation, and classification of this information to facilitate useful biochemical pattern analysis. Unfortunately, the human resources currently employed by the organizations supporting these efforts (e.g. ChEBI) are expanding linearly, while new useful scientific information is being released in a seemingly exponential fashion. Compounding this, currently existing chemical classification and annotation systems are not amenable to automated classification, formal and transparent chemical class definition axiomatization, facile class redefinition, or novel class integration, thus further limiting chemical ontology growth by necessitating human involvement in curation. Clearly, there is a need for the automation of this process, especially for novel chemical entities of biological interest. RESULTS: To address this, we present a formal framework based on Semantic Web technologies for the automatic design of chemical ontology which can be used for automated classification of novel entities. We demonstrate the automatic self-assembly of a structure-based chemical ontology based on 60 MeSH and 40 ChEBI chemical classes. This ontology is then used to classify 200 compounds with an accuracy of 92.7%. We extend these structure-based classes with molecular feature information and demonstrate the utility of our framework for classification of functionally relevant chemicals. Finally, we discuss an iterative approach that we envision for future biochemical ontology development. CONCLUSIONS: We conclude that the proposed methodology can ease the burden of chemical data annotators and dramatically increase their productivity. We anticipate that the use of formal logic in our proposed framework will make chemical classification criteria more transparent to humans and machines alike and will thus facilitate predictive and integrative bioactivity model development.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».