BioPrediction-RPI: Democratizing the prediction of interaction between non-coding RNA and protein with end-to-end machine learning
Notice bibliographique
Résumé
Machine Learning (ML) algorithms have been important tools for the extraction of useful knowledge from biological sequences, particularly in healthcare, agriculture, and the environment. However, the categorical and unstructured nature of these sequences requiring usually additional feature engineering steps, before an ML algorithm can be efficiently applied. The addition of these steps to the ML algorithm creates a processing pipeline, known as end-to-end ML. Despite the excellent results obtained by applying end-to-end ML to biotechnology problems, the performance obtained depends on the expertise of the user in the components of the pipeline. In this work, we propose an end-to-end ML-based framework called BioPrediction-RPI, which can identify implicit interactions between sequences, such as pairs of non-coding RNA and proteins, without the need for specialized expertise in end-to-end ML. This framework applies feature engineering to represent each sequence by structural and topological features. These features are divided into feature groups and used to train partial models, whose partial decisions are combined into a final decision, which, provides insights to the user by giving an interpretability report. In our experiments, the developed framework was competitive when compared with various expert-created models. We assessed BioPrediction-RPI with 12 datasets when it presented equal or better performance than all tools in 40% to 100% of cases, depending on the experiment. Finally, BioPrediction-RPI can fine-tune models based on new data and perform at the same level as ML experts, democratizing end-to-end ML and increasing its access to those working in biological sciences.
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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 | 0,003 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,003 |
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 ».