الأبحاث في مجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)
-
توقع كفاءة امتصاص المعادن الثقيلة باستخدام خصائص الفحم الحيوي: تحليل مقارن لنماذج التعلم الآلي الجماعية
2025 | المؤلف: Zaher Mundher Yaseen وآخرون | المجلة: Scientific Reports | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)تبحث الدراسة في استخدام نماذج التعلم الآلي الجماعية (ML) للتنبؤ بكفاءة امتصاص المعادن الثقيلة – وبشكل خاص الرصاص (Pb) والكادميوم (Cd) والنيكل (Ni) والنحاس (Cu) والزنك (Zn) – في المياه والتربة الملوثة. استخدمت الدراسة خوارزميات ML متنوعة، بما في ذلك نموذج الانحدار للغابات العشوائية (RFR) والتعزيز التكيفي (Adaboost) والتعزيز التدريجي (GB) وHistGradientBoosting والتعزيز التدريجي المتطرف…
-
تحديد عدم اليقين باستخدام الشبكات العصبية البيانية لتصميم جزيئات فعال
2025 | المؤلف: Lung-Yi Chen وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)قسم “الطرق” في ورقة البحث يحدد تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في فرضية البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم البيانات المجمعة من المشاركين. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب محكومة، واستطلاعات، أو محاكاة، اعتمادًا على سياق البحث. تم جمع البيانات باستخدام أدوات موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية، مع تطبيق تقنيات أخذ عينات مناسبة لتحقيق…
-
اكتشاف الإنزيمات القوية والهندسة باستخدام التعلم العميق مع CataPro
2025 | المؤلف: Zechen Wang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)تسلط الأبحاث الضوء على أهمية التنبؤ بدقة بمعلمات الحركية الإنزيمية لاستكشاف الإنزيمات وتعديلها، مع معالجة القيود التي تعاني منها النماذج الحالية التي غالبًا ما تعاني من انخفاض الدقة أو الإفراط في التخصيص. يقدم المؤلفون نموذج تعلم عميق جديد، CataPro، الذي يستخدم نماذج مدربة مسبقًا وبصمات جزيئية للتنبؤ بالمعلمات الرئيسية مثل عدد الدوران ($k_{cat}$)، وثابت ميكاليز…
-
GraphBAN: نهج استقرائي قائم على الرسوم البيانية لتحسين توقع تفاعلات المركبات والبروتينات
2025 | المؤلف: Hamid Hadipour وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)يقدم هذا القسم نظرة عامة على أهمية فهم تفاعلات المركبات والبروتينات (CPIs) في اكتشاف الأدوية المبكر ويقدم GraphBAN، وهو إطار عمل جديد قائم على الرسوم البيانية مصمم للتنبؤ بهذه التفاعلات. يستخدم GraphBAN معلومات ميزات المركبات والبروتينات لأداء تنبؤات الروابط الاستقرائية، مما يسمح له بالتنبؤ بفعالية بالتفاعلات التي تشمل مركبات وبروتينات لم تُرَ من قبل. تعالج…
-
DTIAM: إطار موحد للتنبؤ بتفاعلات الأدوية مع الأهداف، والألفة المرتبطة بها وآليات الأدوية
2025 | المؤلف: Zhangli Lu وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)يتكون إطار عمل DTIAM من ثلاثة مكونات رئيسية: تعلم تمثيل الجزيئات ذاتية الإشراف، تعلم تمثيل البروتينات غير المراقب، ودمج التمثيل لمهام استنتاج الأدوية والأهداف عبر التعلم الآلي الآلي (AutoML). يستخدم تعلم تمثيل الجزيئات ذاتية الإشراف نهجًا على غرار BERT من خلال نموذج يسمى BERMol، الذي يتعلم تمثيلات متجهية للتركيبات الجزيئية من بيانات غير مصنفة على…
-
تسريع اكتشاف الروابط الحيوية النشطة باستخدام نماذج توليدية مستندة إلى الفارماكوفور
2025 | المؤلف: Weixin Xie وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)تناقش هذه القسم تطوير TransPharmer، وهو نموذج مبتكر للتوليد العميق يهدف إلى تعزيز اكتشاف الأدوية من خلال توليد مركبات جديدة هيكليًا. على عكس النماذج التقليدية التي غالبًا ما تنتج مركبات ذات تنوع هيكلي محدود، يدمج TransPharmer بصمات الفارماكوفور المعتمدة على الروابط ضمن إطار عمل المحولات المدربة مسبقًا (GPT). يتفوق هذا النموذج في تعلم توزيع غير…
-
الشكل الطوبولوجي يشكل ديناميات الشبكات ذات الرتبة الأعلى
2025 | المؤلف: Ana P. Millán وآخرون | المجلة: Nature Physics | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)يتناول القسم أهمية الشبكات من الرتبة العليا في فهم الأنظمة المعقدة من خلال عدسة الديناميات الطوبولوجية من الرتبة العليا. يدمج هذا الإطار النظري التفاعلات من الرتبة العليا مع الطوبولوجيا المنفصلة والديناميات غير الخطية، مما يوفر رؤى حول أنظمة مثل الدماغ والمناخ وتطوير خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة. على عكس النماذج التقليدية التي تركز على العقد، فإن…
-
تعلم وتطبيق المبادئ العامة لحساسية خلايا السرطان للأدوية
2025 | المؤلف: Francesco Carli وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)في هذه الدراسة، يستكشف المؤلفون الفحص عالي الإنتاجية لحساسية الأدوية في خطوط خلايا السرطان (CCLs) لتعزيز العلاجات المضادة للأورام. يستخدمون علم التعبير الجيني لخطوط الخلايا ونماذج اللغة الكبيرة (LLMs) للتنبؤ باستجابات الأدوية من خلال ربط الأدوية بالمسارات المتعلقة بآليات العمل (MOA). تشير النتائج إلى أن الجينات الأساسية للتنبؤ غنية في الأدوية- MOAs، مما يظهر أن…
-
مُحسّن متعدد الأهداف فعال للبارت العالمي ومشاكل تحسين الهندسة
2025 | المؤلف: Mohammed R. Saad وآخرون | المجلة: Scientific Reports | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)تقدم البحث مُحسّن الببغاء متعدد الأهداف (MOPO)، وهو امتداد لمُحسّن الببغاء (PO) مصمم لمشاكل التحسين متعدد الأهداف (MOO). يستخدم MOPO أرشيفًا خارجيًا للحفاظ على الحلول المثلى وفقًا لمبدأ باريتو، مستلهمًا من سلوك البحث عن الطعام لدى ببغاوات Pyrrhura Molinae. تم التحقق من فعاليته مقابل مجموعة الاختبار المرجعية لمؤتمر الحوسبة التطورية 2020 (CEC’2020) ومن خلال اختبارات…
-
شبكة عصبية مدمجة تجمع بين معلومات موقع الربط للتنبؤ بمدى تقارب أهداف الأدوية
2025 | المؤلف: Haohuai He وآخرون | المجلة: npj Digital Medicine | المجال: النظرية الحسابية والرياضيات (Computational Theory and Mathematics)تقدم ورقة البحث DMFF-DTA، وهو نموذج شبكة عصبية ثنائية الوضع مصمم لتعزيز التنبؤ بمدى ارتباط الأدوية بأهدافها، وهو جانب حاسم في اكتشاف الأدوية. يدمج النموذج بفعالية معلومات التسلسل وبنية الرسم البياني من كل من الأدوية والبروتينات، مستخدمًا طريقة بناء رسم بياني تركز على موقع الارتباط لاستخراج المعلومات ذات الصلة بالارتباط. تسهل هذه الطريقة نمذجة أكثر…
