金属有机框架(MOF)是一类模块化的多孔晶体材料,具有巨大的革命性应用,例如储气,分子分离,化学感应,催化和药物输送。剑桥结构数据库(CSD)报告了10,636个合成的MOF晶体,此外还包含CA。114,373个类似MOF的结构。综合数量(加上可能合成的)MOF结构数量庞大,需要研究人员追求计算技术来筛选和分离MOF候选物。在此演示论文中,我们描述了我们在利用知识图方法方面促进MOF预测,发现和综合方面的努力。我们提出了有关(1)从结构化和非结构化来源构建MOF知识图(MOF-KG)的挑战和案例研究,以及(2)利用MOF-KG来发现新知识或缺失知识。
translated by 谷歌翻译
由于对高效有效的大数据分析解决方案的需求,医疗保健行业中数据分析的合并已取得了重大进展。知识图(KGS)已在该领域证明了效用,并且植根于许多医疗保健应用程序,以提供更好的数据表示和知识推断。但是,由于缺乏代表性的kg施工分类法,该指定领域中的几种现有方法不足和劣等。本文是第一个提供综合分类法和鸟类对医疗kg建筑的眼光的看法。此外,还对与各种医疗保健背景相关的学术工作中最新的技术进行了彻底的检查。这些技术是根据用于知识提取的方法,知识库和来源的类型以及合并评估协议的方法进行了严格评估的。最后,报道和讨论了文献中的一些研究发现和现有问题,为这个充满活力的地区开放了未来研究的视野。
translated by 谷歌翻译
药物发现和发展是一个复杂和昂贵的过程。正在研究机器学习方法,以帮助提高药物发现管道多个阶段的有效性和速度。其中,使用知识图表(kg)的那些在许多任务中具有承诺,包括药物修复,药物毒性预测和靶基因疾病优先级。在药物发现kg中,包括基因,疾病和药物在内的关键因素被认为是实体,而它们之间的关系表示相互作用。但是,为了构建高质量的KG,需要合适的数据。在这篇综述中,我们详细介绍了适用于构建聚焦KGS的药物发现的公开使用来源。我们的目标是帮助引导机器学习和kg从业者对吸毒者发现领域应用新技术,但是谁可能不熟悉相关的数据来源。通过严格的标准选择数据集,根据包含内部包含的主要信息类型,并基于可以提取的信息来进行分类以构建kg。然后,我们对现有的公共药物发现KGS进行了比较分析,并评估了文献中所选择的激励案例研究。此外,我们还提出了众多和与域及其数据集相关的众多挑战和问题,同时突出了关键的未来研究方向。我们希望本综述将激励KGS在药物发现领域的关键和新兴问题中使用。
translated by 谷歌翻译
安全分析师在调查攻击,新兴的网络威胁或最近发现的漏洞后准备威胁分析。关于恶意软件攻击和广告系列的威胁情报在博客文章,报告,分析和推文上分享,并具有不同的技术细节。其他安全分析师使用这种情报来告知他们新兴威胁,妥协指标,攻击方法和预防措施。它统称为威胁智能,通常是一种非结构化格式,因此,无缝集成到现有的IDPS系统中,具有挑战性。在本文中,我们提出了一个汇总并结合CTI的框架 - 公开可用的网络威胁智能信息。使用知识图以结构化的格式提取并存储该信息,以便可以与其他安全分析师进行大规模保留威胁智能的语义。我们建议第一个半监督的开源知识图(KG)框架Tinker捕获网络威胁信息及其上下文。在修补匠之后,我们生成一个网络智能知识图(CTI-KG)。我们使用不同的用例及其应用于安全分析师的应用来证明CTI-KG的功效。
translated by 谷歌翻译
自然语言处理(NLP)是一个人工智能领域,它应用信息技术来处理人类语言,在一定程度上理解并在各种应用中使用它。在过去的几年中,该领域已经迅速发展,现在采用了深层神经网络的现代变体来从大型文本语料库中提取相关模式。这项工作的主要目的是调查NLP在药理学领域的最新使用。正如我们的工作所表明的那样,NLP是药理学高度相关的信息提取和处理方法。它已被广泛使用,从智能搜索到成千上万的医疗文件到在社交媒体中找到对抗性药物相互作用的痕迹。我们将覆盖范围分为五个类别,以调查现代NLP方法论,常见的任务,相关的文本数据,知识库和有用的编程库。我们将这五个类别分为适当的子类别,描述其主要属性和想法,并以表格形式进行总结。最终的调查介绍了该领域的全面概述,对从业者和感兴趣的观察者有用。
translated by 谷歌翻译
全球DataSphere快速增加,预计将达到20251年的175个Zettabytes。但是,大多数内容都是非结构化的,并且无法通过机器可以理解。将此数据构建到知识图中,使得智能应用程序具有诸如深度问题的智能应用,推荐系统,语义搜索等。知识图是一种新兴技术,允许使用内容与上下文一起逻辑推理和揭示新的洞察。因此,它提供了必要的语法和推理语义,使得能够解决复杂的医疗保健,安全,金融机构,经济学和业务问题。作为一项结果,企业正在努力建设和维护知识图表,以支持各种下游应用。手动方法太贵了。自动化方案可以降低建设知识图的成本,高达15-250次。本文批评了最先进的自动化技术,以自主地生成近乎人类的近乎人类的质量。此外,它突出了需要解决的不同研究问题,以提供高质量的知识图表
translated by 谷歌翻译
改善疾病的护理标准是关于更好的治疗方法,反过来依赖于寻找和开发新药。然而,药物发现是一个复杂且昂贵的过程。通过机器学习的方法采用了利用域固有的互连性质的药物发现知识图的创建。基于图形的数据建模,结合知识图形嵌入式提供了更直观的域表示,适用于推理任务,例如预测缺失链路。一个这样的例子将产生对给定疾病的可能相关基因的排名列表,通常被称为目标发现。因此,这是关键的,即这些预测不仅是相关的,而且是生物学上的有意义的。然而,知识图形可以直接偏向,由于集成的底层数据源,或者由于图形构造中的建模选择,其中的一个结果是某些实体可以在拓扑上超越。我们展示了知识图形嵌入模型可能受到这种结构不平衡的影响,导致无论上下文都要高度排名的密集连接实体。我们在不同的数据集,模型和预测任务中提供对此观察的支持。此外,我们展示了如何通过随机,生物学上无意义的信息扰乱图形拓扑结构以人为地改变基因的等级。这表明这种模型可能会受到实体频率而不是在关系中编码的生物学信息的影响,当实体频率不是基础数据的真实反射时,创建问题。我们的结果突出了数据建模选择的重要性,并强调了从业者在解释模型输出和知识图形组合期间时要注意这些问题。
translated by 谷歌翻译
当植物天然产物与药物共容纳时,就会发生药代动力学天然产物 - 药物相互作用(NPDIS)。了解NPDI的机制是防止不良事件的关键。我们构建了一个知识图框架NP-KG,作为迈向药代动力学NPDIS的计算发现的一步。 NP-KG是一个具有生物医学本体论,链接数据和科学文献的全文,由表型知识翻译框架和语义关系提取系统,SEMREP和集成网络和动态推理组成的构建的科学文献的全文。通过路径搜索和元路径发现对药代动力学绿茶和kratom-prug相互作用的案例研究评估NP-KG,以确定与地面真实数据相比的一致性和矛盾信息。完全集成的NP-KG由745,512个节点和7,249,576个边缘组成。 NP-KG的评估导致了一致(绿茶的38.98%,kratom的50%),矛盾(绿茶的15.25%,21.43%,Kratom的21.43%),同等和矛盾的(15.25%)(21.43%,21.43%,21.43% kratom)信息。几种声称的NPDI的潜在药代动力学机制,包括绿茶 - 茶氧化烯,绿茶 - 纳多洛尔,Kratom-Midazolam,Kratom-Quetiapine和Kratom-Venlafaxine相互作用,与已出版的文献一致。 NP-KG是第一个将生物医学本体论与专注于天然产品的科学文献的全文相结合的公斤。我们证明了NP-KG在鉴定涉及酶,转运蛋白和药物的药代动力学相互作用的应用。我们设想NP-KG将有助于改善人机合作,以指导研究人员将来对药代动力学NPDIS进行研究。 NP-KG框架可在https://doi.org/10.5281/zenodo.6814507和https://github.com/sanyabt/np-kg上公开获得。
translated by 谷歌翻译
自动问题应答(QA)系统的目的是以时间有效的方式向用户查询提供答案。通常在数据库(或知识库)或通常被称为语料库的文件集合中找到答案。在过去的几十年里,收购知识的扩散,因此生物医学领域的新科学文章一直是指数增长。因此,即使对于领域专家,也难以跟踪域中的所有信息。随着商业搜索引擎的改进,用户可以在某些情况下键入其查询并获得最相关的一小组文档,以及在某些情况下从文档中的相关片段。但是,手动查找所需信息或答案可能仍然令人疑惑和耗时。这需要开发高效的QA系统,该系统旨在为用户提供精确和精确的答案提供了生物医学领域的自然语言问题。在本文中,我们介绍了用于开发普通域QA系统的基本方法,然后彻底调查生物医学QA系统的不同方面,包括使用结构化数据库和文本集合的基准数据集和几种提出的方​​法。我们还探讨了当前系统的局限性,并探索潜在的途径以获得进一步的进步。
translated by 谷歌翻译
学术知识图(KGS)提供了代表科学出版物编码的知识的丰富的结构化信息来源。随着出版的科学文学的庞大,包括描述科学概念的过多的非均匀实体和关系,这些公斤本质上是不完整的。我们呈现Exbert,一种利用预先训练的变压器语言模型来执行学术知识图形完成的方法。我们将知识图形的三元组模型为文本并执行三重分类(即,属于KG或不属于KG)。评估表明,在三重分类,链路预测和关系预测的任务中,Exbert在三个学术kg完成数据集中表现出其他基线。此外,我们将两个学术数据集作为研究界的资源,从公共公共公报和在线资源中收集。
translated by 谷歌翻译
Drug development is a wide scientific field that faces many challenges these days. Among them are extremely high development costs, long development times, as well as a low number of new drugs that are approved each year. To solve these problems, new and innovate technologies are needed that make the drug discovery process of small-molecules more time and cost-efficient, and which allow to target previously undruggable target classes such as protein-protein interactions. Structure-based virtual screenings have become a leading contender in this context. In this review, we give an introduction to the foundations of structure-based virtual screenings, and survey their progress in the past few years. We outline key principles, recent success stories, new methods, available software, and promising future research directions. Virtual screenings have an enormous potential for the development of new small-molecule drugs, and are already starting to transform early-stage drug discovery.
translated by 谷歌翻译
机器学习(ML) - 基卡化的发现需要大量的高保真数据来揭示预测结构性质关系。对于对材料发现的兴趣的许多性质,数据生成的具体性和高成本导致数据景观几乎没有人居住和可疑质量。开始克服这些限制的数据驱动技术包括在密度函数理论中使用共识,开发新功能或加速电子结构理论,以及检测到计算要求苛刻的方法是最必要的。当无法可靠地模拟属性时,大型实验数据集可用于培训ML模型。在没有手动策策的情况下,越来越复杂的自然语言处理和自动图像分析使得可以从文献中学习结构性质关系。在这些数据集上培训的模型将随着社区反馈而改善。
translated by 谷歌翻译
叙事制图是一项学科,研究了故事和地图的交织性质。然而,叙述的传统地理化技术经常遇到几个突出的挑战,包括数据采集和一体化挑战和语义挑战。为了解决这些挑战,在本文中,我们提出了具有知识图表(KGS)的叙事制图的想法。首先,要解决数据采集和集成挑战,我们开发了一组基于KG的地理学工具箱,以允许用户从GISYstem内搜索和检索来自集成跨域知识图中的相关数据以获得来自GISYSTEM的叙述映射。在此工具的帮助下,来自KG的检索数据以GIS格式直接实现,该格式已准备好用于空间分析和映射。两种用例 - 麦哲伦的远征和第二次世界大战 - 被提出展示了这种方法的有效性。与此同时,从这种方法中确定了几个限制,例如数据不完整,语义不相容,以及地理化的语义挑战。对于后面的两个限制,我们为叙事制图提出了一个模块化本体,它将地图内容(地图内容模块)和地理化过程(制图模块)正式化。我们证明,通过代表KGS(本体)中的地图内容和地理化过程,我们可以实现数据可重用性和叙事制图的地图再现性。
translated by 谷歌翻译
我们根据生态毒理学风险评估中使用的主要数据来源创建了知识图表。我们已经将这种知识图表应用于风险评估中的重要任务,即化学效果预测。我们已经评估了在该预测任务的各种几何,分解和卷积模型中嵌入模型的九个知识图形嵌入模型。我们表明,使用知识图形嵌入可以提高与神经网络的效果预测的准确性。此外,我们已经实现了一种微调架构,它将知识图形嵌入到效果预测任务中,并导致更好的性能。最后,我们评估知识图形嵌入模型的某些特征,以阐明各个模型性能。
translated by 谷歌翻译
类似于开放数据计划,数据科学作为社区,不仅启动了分享的举措,而且不仅可以分享整个管道,衍生物,文物等(开放数据科学)。但是,在如何促进分享,转换等方面存在的少数努力。此视觉纸张进一步逐步并提出Kek,这是一个不仅允许共享数据科学管道和共享数据科学管道的开放联合数据科学平台他们的(META)数据还提供了有效搜索的方法,并且在理想情况下,甚至允许以联合方式跨平台组合和定义管道。在这样做时,Kek解决了到目前为止忽视的忽视挑战实际上发现了语义相关的文物,可以组合以实现某个目标。
translated by 谷歌翻译
专利数据已用于工程设计研究,因为它包含大量的设计信息。人工智能和数据科学的最新进展呈现了我前所未有的机会,分析和对专利数据感开发设计理论和方法。在此,我们通过他们的贡献来调查专利设计文献,以设计理论,方法,工具和策略,以及不同形式的专利数据和各种方法。我们的评论阐明了对该领域的未来研究方向的光临。
translated by 谷歌翻译
研究部门在组织中推动创新的重要作用。随着速度和量的信息增长,绘制见解,跟随趋势,保持新的研究以及制定策略的配制策略越来越越来越具有挑战性。在本文中,我们介绍了一个用例,即公司研究界如何利用语义网络技术来诱导从结构化和文本数据中诱导统一的知识图,通过整合与研究项目相关的社区使用的各种应用程序,学术论文,学术论文,数据集,成就和认可。为了使应用程序开发人员更容易访问知识图,我们确定了一组通用模式,用于利用诱导的知识并将其视为API。这些模式是从用户研究中诞生的,这些模式确定了最有价值的用例或用户疼痛点要缓解。我们概述了两个不同的方案:用于业务使用的建议和分析。我们将详细讨论这些方案,并针对实体建议提供经验评估。所使用的方法和从这项工作中学到的教训可以应用于面临类似挑战的其他组织。
translated by 谷歌翻译
该药物发现​​和开发过程是一个漫长而昂贵的过程,每次药物平均耗资超过10亿美元,需要10 - 15年的时间。为了减少在整个过程中的高水平流失量,在最近十年中,越来越多地将机器学习方法应用于药物发现和发育的各个阶段,尤其是在最早鉴定可药物疾病基因的阶段。在本文中,我们开发了一种新的张量分解模型,以预测用于治疗疾病的潜在药物靶标(基因或蛋白质)。我们创建了一个三维数据张量,该数据张量由1,048个基因靶标,860个疾病和230,0111111111111111111111111111111的证据属性和临床结果,并使用从开放式目标和药物数据库中提取的数据组成。我们用从药物发现的知识图中学到的基因目标表示丰富了数据,并应用了我们提出的方法来预测看不见的基因靶标和疾病对的临床结果。我们设计了三种评估策略来衡量预测性能,并将几个常用的机器学习分类器与贝叶斯矩阵和张量分解方法进行了基准测试。结果表明,合并知识图嵌入可显着提高预测准确性,并与密集的神经网络一起训练张量分解优于所有其他基线。总而言之,我们的框架结合了两种积极研究的机器学习方法,用于疾病目标识别,即张量分解和知识图表示学习,这可能是在数据驱动的药物发现中进一步探索的有希望的途径。
translated by 谷歌翻译
事实证明,信息提取方法可有效从结构化或非结构化数据中提取三重。以(头部实体,关系,尾部实体)形式组织这样的三元组的组织称为知识图(kgs)。当前的大多数知识图都是不完整的。为了在下游任务中使用kgs,希望预测kgs中缺少链接。最近,通过将实体和关系嵌入到低维的矢量空间中,旨在根据先前访问的三元组来预测三元组,从而对KGS表示不同的方法。根据如何独立或依赖对三元组进行处理,我们将知识图完成的任务分为传统和图形神经网络表示学习,并更详细地讨论它们。在传统的方法中,每个三重三倍将独立处理,并在基于GNN的方法中进行处理,三倍也考虑了他们的当地社区。查看全文
translated by 谷歌翻译
各种网络的部署(例如,事物互联网(IOT)和移动网络),数据库(例如,营养表和食品组成数据库)和社交媒体(例如,Instagram和Twitter)产生大量的多型食品数据,这在食品科学和工业中起着关键作用。然而,由于众所周知的数据协调问题,这些多源食品数据显示为信息孤岛,导致难以充分利用这些食物数据。食物知识图表提供了统一和标准化的概念术语及其结构形式的关系,因此可以将食物信息孤单转换为更可重复使用的全球数量数字连接的食物互联网以使各种应用有益。据我们所知,这是食品科学与工业中食品知识图表的第一个全面审查。我们首先提供知识图表的简要介绍,然后主要从食物分类,食品本体到食品知识图表的进展。粮食知识图表的代表性应用将在新的配方开发,食品可追溯性,食物数据可视化,个性化饮食推荐,食品搜索和质询回答,视觉食品对象识别,食品机械智能制造方面来概述。我们还讨论了该领域的未来方向,例如食品供应链系统和人类健康的食品知识图,这应该得到进一步的研究。他们的巨大潜力将吸引更多的研究努力,将食物知识图形应用于食品科学和工业领域。
translated by 谷歌翻译