A Trade-Off between Sample Complexity and Computational Complexity in Learning Boolean Networks from Time-Series Data
Notice bibliographique
Résumé
A key problem in molecular biology is to infer regulatory relationships between genes from expression data. This paper studies a simplified model of such inference problems in which one or more Boolean variables, modeling, for example, the expression levels of genes, each depend deterministically on a small but unknown subset of a large number of Boolean input variables. Our model assumes that the expression data comprises a time series, in which successive samples may be correlated. We provide bounds on the expected amount of data needed to infer the correct relationships between output and input variables. These bounds improve and generalize previous results for Boolean network inference and continuous-time switching network inference. Although the computational problem is intractable in general, we describe a fixed-parameter tractable algorithm that is guaranteed to provide at least a partial solution to the problem. Most interestingly, both the sample complexity and computational complexity of the problem depend on the strength of correlations between successive samples in the time series but in opposing ways. Uncorrelated samples minimize the total number of samples needed while maximizing computational complexity; a strong correlation between successive samples has the opposite effect. This observation has implications for the design of experiments for measuring gene expression.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,017 | 0,115 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,004 | 0,013 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».