基于特征融合与注意力机制的药物互作模型:MDF-SA-DDI

2024-03-11 00:08

本文主要是介绍基于特征融合与注意力机制的药物互作模型:MDF-SA-DDI,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

论文题目:MDF-SA-DDI: predicting drug–drug interaction events based on multi-source drug fusion, multi-source feature fusion and ransformer self-attention mechanism

论文来源: Briefings in Bioinformatics,00(00), 2021,1–13

网址:https://academic.oup.com/bib/advance-article-abstract/doi/10.1093/bib/bbab421/6406700?redirectedFrom=fulltext

代码: GitHub - ShenggengLin/MDF-SA-DDI

主要内容:使用多源药物融合,多源特征融合和Transformer进行药物互作预测

  • 四个网络+多头自注意力机制
    • 孪生网络
    • 卷积神经网络
    • 两个自动编码器

药物互作相关

  • 为什么要进行药物互作的研究
    • 大多数人类疾病病理复杂,对单一的药物都有抗药性。使用联合药物治疗可以有效提高药效,降低耐药性。
    • 但是,不同的药物之间可能会发生相互作用(drug–drug interaction, DDI),可能会导致不良事件。
    • 而每两种药都进行试验验证过于昂贵,因而使用计算机进行模拟的研究显得比较重要了。
  • 主流方法:(1)基于机器学习的方法;(2)基于深度学习的方法;(3)基于矩阵分解的方法;(4)基于网络扩散的方法;(5)基于集成学习的方法;(6)基于文献或文本挖掘的方法。
  • 以往方法的问题
    1. 大多基于深度学习技术,将两个药物向量连接在一起预测DDI事件,而没有尝试其他方法来融合药物对的信息
    2. 大多数方法在预测已知药物之间未观察到的相互作用方面表现良好,很难预测新药之间未被观察到的相互作用

提出方法:MDF-SA-DDI

  • 具体内容
    1. 孪生网络(Siamese Network,SN),将两种药物的特征输入其中,得到的两个向量作为药物对的新特征。需要注意的是,这两个向量表示的是每个药物各自的特征
    2. 卷积神经网络(CN),将两个药物特征拼接,然后将其进行卷积,得到药物对的潜在特征
    3. 自动编码器(AE1),将两个特征向量拼接起来,然后通过自动编码器得到特征
    4. 自动编码器(AE2),将两个特征向量按照元素相加,然后通过自动编码器得到特征
    • 自注意力层:将上述四个向量,过一个多头自注意力模块进行特征融合
    • 全连接:将上述得到的特征过一个全连接层,得到最后的药物互作事件

  • 由于数据集特征过多,直接使用容易得到维数灾难,基于类似药物可能与相同的药物相互作用的假设,文章直接使用了Jaccard近似

实验及结果

  • 三种实验,相应任务中的新药表示在训练集中缺失,但在测试集中存在
    1. 预测已知药物之间未观察到的相互作用事件(任务1)
    2. 预测已知药物与新药之间的相互作用事件(任务2)
    3. 预测新药之间的相互作用事件(任务3)

这篇关于基于特征融合与注意力机制的药物互作模型:MDF-SA-DDI的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/795965

相关文章

Go语言并发之通知退出机制的实现

《Go语言并发之通知退出机制的实现》本文主要介绍了Go语言并发之通知退出机制的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录1、通知退出机制1.1 进程/main函数退出1.2 通过channel退出1.3 通过cont

Spring Boot 中的默认异常处理机制及执行流程

《SpringBoot中的默认异常处理机制及执行流程》SpringBoot内置BasicErrorController,自动处理异常并生成HTML/JSON响应,支持自定义错误路径、配置及扩展,如... 目录Spring Boot 异常处理机制详解默认错误页面功能自动异常转换机制错误属性配置选项默认错误处理

Java中的xxl-job调度器线程池工作机制

《Java中的xxl-job调度器线程池工作机制》xxl-job通过快慢线程池分离短时与长时任务,动态降级超时任务至慢池,结合异步触发和资源隔离机制,提升高频调度的性能与稳定性,支撑高并发场景下的可靠... 目录⚙️ 一、调度器线程池的核心设计 二、线程池的工作流程 三、线程池配置参数与优化 四、总结:线程

Android ClassLoader加载机制详解

《AndroidClassLoader加载机制详解》Android的ClassLoader负责加载.dex文件,基于双亲委派模型,支持热修复和插件化,需注意类冲突、内存泄漏和兼容性问题,本文给大家介... 目录一、ClassLoader概述1.1 类加载的基本概念1.2 android与Java Class

Spring事务传播机制最佳实践

《Spring事务传播机制最佳实践》Spring的事务传播机制为我们提供了优雅的解决方案,本文将带您深入理解这一机制,掌握不同场景下的最佳实践,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录1. 什么是事务传播行为2. Spring支持的七种事务传播行为2.1 REQUIRED(默认)2.2 SUPPORTS2

MySQL中的锁机制详解之全局锁,表级锁,行级锁

《MySQL中的锁机制详解之全局锁,表级锁,行级锁》MySQL锁机制通过全局、表级、行级锁控制并发,保障数据一致性与隔离性,全局锁适用于全库备份,表级锁适合读多写少场景,行级锁(InnoDB)实现高并... 目录一、锁机制基础:从并发问题到锁分类1.1 并发访问的三大问题1.2 锁的核心作用1.3 锁粒度分

Redis的持久化之RDB和AOF机制详解

《Redis的持久化之RDB和AOF机制详解》:本文主要介绍Redis的持久化之RDB和AOF机制,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录概述RDB(Redis Database)核心原理触发方式手动触发自动触发AOF(Append-Only File)核

HTML5 中的<button>标签用法和特征

《HTML5中的<button>标签用法和特征》在HTML5中,button标签用于定义一个可点击的按钮,它是创建交互式网页的重要元素之一,本文将深入解析HTML5中的button标签,详细介绍其属... 目录引言<button> 标签的基本用法<button> 标签的属性typevaluedisabled

PostgreSQL中MVCC 机制的实现

《PostgreSQL中MVCC机制的实现》本文主要介绍了PostgreSQL中MVCC机制的实现,通过多版本数据存储、快照隔离和事务ID管理实现高并发读写,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一 MVCC 基本原理python1.1 MVCC 核心概念1.2 与传统锁机制对比二 Postg

Maven 配置中的 <mirror>绕过 HTTP 阻断机制的方法

《Maven配置中的<mirror>绕过HTTP阻断机制的方法》:本文主要介绍Maven配置中的<mirror>绕过HTTP阻断机制的方法,本文给大家分享问题原因及解决方案,感兴趣的朋友一... 目录一、问题场景:升级 Maven 后构建失败二、解决方案:通过 <mirror> 配置覆盖默认行为1. 配置示