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Enregistrement W4226107243 · doi:10.1371/journal.pone.0261531

DeLUCS: Deep learning for unsupervised clustering of DNA sequences

2022· article· en· W4226107243 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.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevuePubMed Central · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueGenomics and Phylogenetic Studies
Établissements canadiensWestern UniversityUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesCanadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCompute Canada
Mots-clésCluster analysisBiologyDNA sequencingComputational biologyGenomeSequence alignmentHomology (biology)Sequence analysisGeneticsPattern recognition (psychology)Artificial intelligenceDNAGeneComputer sciencePeptide sequence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We present a novel Deep Learning method for the Unsupervised Clustering of DNA Sequences (DeLUCS) that does not require sequence alignment, sequence homology, or (taxonomic) identifiers. DeLUCS uses Frequency Chaos Game Representations (FCGR) of primary DNA sequences, and generates “mimic” sequence FCGRs to self-learn data patterns (genomic signatures) through the optimization of multiple neural networks. A majority voting scheme is then used to determine the final cluster assignment for each sequence. The clusters learned by DeLUCS match true taxonomic groups for large and diverse datasets, with accuracies ranging from 77% to 100%: 2,500 complete vertebrate mitochondrial genomes, at taxonomic levels from sub-phylum to genera; 3,200 randomly selected 400 kbp-long bacterial genome segments, into clusters corresponding to bacterial families; three viral genome and gene datasets, averaging 1,300 sequences each, into clusters corresponding to virus subtypes. DeLUCS significantly outperforms two classic clustering methods (K-means++ and Gaussian Mixture Models) for unlabelled data, by as much as 47%. DeLUCS is highly effective, it is able to cluster datasets of unlabelled primary DNA sequences totalling over 1 billion bp of data, and it bypasses common limitations to classification resulting from the lack of sequence homology, variation in sequence length, and the absence or instability of sequence annotations and taxonomic identifiers. Thus, DeLUCS offers fast and accurate DNA sequence clustering for previously intractable datasets.

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: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,445
Score d'incertitude au seuil0,353

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
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 Opus0,015
Tête enseignante GPT0,214
Écart entre enseignants0,199 · 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