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Enregistrement W2888136048 · doi:10.1145/3233547.3233717

Choosing Non-redundant Representative Subsets Of Protein Sequence Data Sets Using Submodular Optimization

2018· article· en· W2888136048 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComplexity and Algorithms in Graphs
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSubmodular set functionComputer scienceOptimization problemDisjoint setsSelection (genetic algorithm)Data miningSequence (biology)Redundancy (engineering)PreprocessorSet (abstract data type)MathematicsAlgorithmMathematical optimizationArtificial intelligenceBiologyCombinatorics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Selecting a non-redundant representative subset of sequences is a common step in many bioinformatics workflows, such as the creation of non-redundant training sets for sequence and structural models or selection of "operational taxonomic units" from metagenomics data. A representative subset is a subset of sequences from the original data set that (1) minimizes the redundancy in the representative sequences, and (2) maximizes the representativeness of the subset; that is, every sequence in the full data set has at least one representative that is similar to it. The selected representative subset is then used in downstream analysis in place of the full data set. Previous methods for this task, such as CD-HIT, PISCES and UCLUST, apply a heuristic threshold-based algorithm that has no theoretical guarantees. These sequence selection methods are very widely used---for example, the CD-HIT papers have been cited a total of >3,000 times (Google Scholar)---and are a standard preprocessing step applied to data sets of protein sequences, cDNA sequences and microbial DNA. In this work, we propose a principled framework, Repset, for representative protein sequence subset selection using submodular optimization. Submodular optimization, a discrete analogue to continuous convex optimization, has been used with great success for other representative set selection problems. Our approach involves defining a submodular objective function that quantifies the desirable properties of a given subset of sequences, and then applying a submodular optimization algorithm to choose a representative subset that maximizes this function. Framing this task as an optimization problem has two benefits. First, it allows us to leverage a large existing literature on submodular optimization. This led to the development of a method that is computationally efficient, empirically outperforms other methods, and, in contrast to all existing solutions to this problem, is backed by theoretical guarantees of its performance. In particular, Repset outperforms threshold-based methods on two measures: (1) representative subsets produced by Repset have lower redundancy, as measured by the pairwise similarity of sequences in the set, and (2) these subsets have greater structural diversity, as measured using the SCOPe library of protein domain structures. Second, the optimization-based framework gives the method great flexibility. The user can select one of a variety of objective functions to optimize according to their needs. For example, the user can minimize the redundancy of sequences in the subset, maximize the representativeness of the subset of the full set, or some combination of the two. The user can also choose to prefer some sequences over others, such as preferring long sequences over shorter ones. More broadly, this paper demonstrates the utility of submodular optimization for computational biology. Applying submodular optimization to a new problem has two simple steps: (1) devise a submodular objective function, and (2) apply a standard optimization algorithm to this objective. Therefore, we believe that the strategy we employ here will have analogous applications to hundreds of other problems in computational biology.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,819
Score d'incertitude au seuil0,544

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,161
Tête enseignante GPT0,369
Écart entre enseignants0,208 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

En bref

Citations3
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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