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Enregistrement W4402875125 · doi:10.1038/s42256-024-00903-w

Development of AI-assisted microscopy frameworks through realistic simulation with pySTED

2024· article· en· W4402875125 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

RevueNature Machine Intelligence · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueCell Image Analysis Techniques
Établissements canadiensUniversité LavalMila - Quebec Artificial Intelligence InstituteOntario Brain Institute
Organismes subventionnairesFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesFonds de Recherche du Québec - SantéCanada Research ChairsNational Science Foundation
Mots-clésMicroscopyNanotechnologyComputer scienceMaterials sciencePhysicsOptics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The integration of artificial intelligence into microscopy systems significantly enhances performance, optimizing both image acquisition and analysis phases. Development of artificial intelligence-assisted super-resolution microscopy is often limited by access to large biological datasets, as well as by difficulties to benchmark and compare approaches on heterogeneous samples. We demonstrate the benefits of a realistic stimulated emission depletion microscopy simulation platform, pySTED, for the development and deployment of artificial intelligence strategies for super-resolution microscopy. pySTED integrates theoretically and empirically validated models for photobleaching and point spread function generation in stimulated emission depletion microscopy, as well as simulating realistic point-scanning dynamics and using a deep learning model to replicate the underlying structures of real images. This simulation environment can be used for data augmentation to train deep neural networks, for the development of online optimization strategies and to train reinforcement learning models. Using pySTED as a training environment allows the reinforcement learning models to bridge the gap between simulation and reality, as showcased by its successful deployment on a real microscope system without fine tuning. Stimulated emission depletion microscopy is a super-resolution imaging technique that utilizes point scanning in fluorescence microscopy. pySTED is developed to aid in the development and benchmarking of optical microscopy experiments, testing it in both synthetic and real settings.

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: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,902
Score d'incertitude au seuil0,611

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 recherche0,0010,001
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 Opus0,008
Tête enseignante GPT0,344
Écart entre enseignants0,337 · 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