2021年秋季学期视觉计算实验室第十五次论文研读预告

时间: 2022年1月13日(周四) 09 : 30

地点: 望江校区基础教学楼B座318实验室

研读成员: 张宛靖(线上)、 杨丹 (线上)

研读内容:

Part1

分享者:张宛靖

分享内容:

[1]Chen K, Zhao H, Yang Y. Capturing large genomic contexts for accurately predicting enhancer-promoter interactions[J]. bioRxiv, 2021.

[2]Wang Z , Dai Q , Song J , et al. Predicting RBP Binding Sites of RNA with High-order Encoding Features and CNN-BLSTM Hybrid Model[J]. IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics, 2021, PP(99):1-1.

论文简介:

[1]准确识别增强子-启动子相互作用(EPI)具有挑战性。本文中开发了基于Hi-C和ChIA-PET数据集的TransEPI模型,用于EPI预测。该模型从含有增强子-启动子对的大间隔中汇编基因组特征,并采用基于Transformer的体系结构捕获远程依赖关系以实现更准确的预测。结果表明,TransEPI能有效预测跨细胞类型的EPI,并且预测效果明显优于最先进的EPI模型。此外,TransEPI框架还可以扩展到识别非编码突变的靶基因,这一扩展有助于研究致病性非编码突变。

图1 TransEPI模型架构

[2] RNA结合蛋白(RBP)通过与RNA相互作用,广泛参与多种细胞调控过程,捕捉RBP结合偏好是揭示复杂疾病发病机制的基础。本文提出了一种CNN-BLSTM混合深度学习框架DeepDW,用于预测具有RNA序列和二级结构高阶编码特征RNA上的RBP结合位点。模型首先采用高阶编码策略刻画相邻核苷酸间的依赖关系,再使用两个一维卷积神经网络(1D-CNN)分别从RNA序列和结构的高阶编码矩阵中学习局部特征,然后应用两个双向长期短期记忆网络(BLSTM)在更高层次上捕捉全局信息。结果表明,DeepDW取得了比最先进的方法更好的性能,体现了高阶编码和CNN-BLSTM混合模型在识别RBP-RNA结合位点方面的优势。

图2 DeepDW体系结构流程图

Part2

分享者:杨丹

分享内容:

[1]Redmon J , Farhadi A . YOLOv3: An Incremental Improvement[J]. arXiv e-prints, arXiv:1804.02767, 2018.

[2]Bochkovskiy A , Wang C Y , Liao H . YOLOv4: Optimal Speed and Accuracy of Object Detection[J]. arXiv:2004.10934, 2020.

论文简介:

[1]YOLO是一种单阶段目标检测算法,它将物体检测作为回归问题求解,基于一个单独的端到端的网络,完成从原始图像的输入到物体位置和类别的输出,具有速度快、泛化能力强、背景预测错误率低的优势,但对小目标和邻近目标的检测精度低、效果差。本文对YOLO做了改进,提出了新的backbone:Darknet-53,比YOLOv2体量更大但是更加精确,而且仍然足够快。使用320x320分辨率,YOLOv3每帧处理时间为22ms,达到28.2mAP。YOLOv3借鉴了FPN的做法,用中间层的输出与后层输出进行融合,进行三个尺度预测来弥补初始划分网格细粒度不够问题,提高了小目标的检测性能。

图3 YOLOv3 与其他模型的性能比较

[2]YOLOv4在YOLOv3的基础上添加了一些新的改进思路,使得其速度与精度都得到了极大的性能提升。本文提出了高效且功能强大的目标检测模型,它使每个人都可以使用1080Ti或2080TiGPU来训练超快、精确的物体探测器。文章验证了在目标检测算法训练过程中不同的技巧tricks对实验性能的影响,tricks主要包括Bag-of-Freebies和Bag-of-Specials,并对state-of-the-art的算法进行了修改,使其更有效,更适合于单个GPU的培训。与其他最先进的目标检测器相比,YOLOv4在速度和准确性方面均优于其他的检测器。

图4 MSCOCO数据集上,YOLOv4不同物体探测器速度和精度的比较