Modeling microbiome-trait associations with taxonomy-adaptive neural networks
Notice bibliographique
Résumé
The human microbiome, a complex ecosystem of microorganisms inhabiting the body, plays a critical role in human health. Investigating its association with host traits is essential for understanding its impact on various diseases. Although shotgun metagenomic sequencing technologies have produced vast amounts of microbiome data, analyzing such data is highly challenging due to its sparsity, noisiness, and high feature dimensionality. Here, we develop MIOSTONE, an accurate and interpretable neural network model for microbiome-disease association that simulates a real taxonomy by encoding the relationships among microbial features. The taxonomy-encoding architecture provides a natural bridge from variations in microbial taxa abundance to variations in traits, encompassing increasingly coarse scales from species to domains. MIOSTONE has the ability to determine whether taxa within the corresponding taxonomic group provide a better explanation in a data-driven manner. MIOSTONE serves as an effective predictive model, as it not only accurately predicts microbiome-trait associations across extensive simulated and real datasets but also offers interpretability for scientific discovery. Both attributes are crucial for facilitating in silico investigations into the biological mechanisms underlying such associations among microbial taxa. Video Abstract.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».