Biyolojik dizilimler için derin öğrenme

Günümüzde, biyolojik bilgideki artışla birlikte, biyoinformatik ve hesaplamalı biyolojide derin öğrenme kullanımı artmıştır. Derin öğrenme biyolojik dizileri sınıflandırmak ve analiz etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda klasik makine öğrenme algoritmalarına kıyasla daha başarılı sonuçlar elde etmek için Konvolüsyonel ve Tekrarlayan Sinir Ağları gibi derin sinir ağ mimarileri geliştirilmiştir. Bu tezde tartışılan problem bir biyoinformatik problemidir. Bu sebeple, verilen mikroRNA molekülünün mRNA molekülüne bağlanıp bağlanmadığı tartışılmaktadır. MikroRNA'lar (miRNA'lar) gen ekspresyonunda önemli bir rol oynayan ~ 21-23 baz uzunluğundaki kodlayıcı olmayan RNA molekülleridir. Transkripsiyondan sonra, mRNA'ları hedef alırlar ve mRNA yıkımına veya translasyon inhibisyonuna neden olurlar. miRNA'ların bağlanma bölgelerinin hızlı ve etkili bir şekilde belirlenmesi biyoinformatikte büyük bir sorundur. Bu tezde, mevcut bir dubleks sekans modeli yardımıyla Uzun Kısa Süreli Belleğe (LSTM) dayanan derin bir öğrenme yaklaşımı geliştirilmiştir. Çalışma, farklı veri kümeleri ve yapılandırmalarına dayanan karşılaştırmalı bir yaklaşım sunmaktadır. Ek olarak, insan miRNA hedef bölgelerini etkili ve hızlı bir şekilde tanımlamak ve son kullanıcıya görsel bir arayüz sağlamak için bir web arayüzü geliştirilmiştir. Altı klasik makine öğrenme yöntemiyle karşılaştırıldığında, önerilen LSTM modeli bazı değerlendirme kriterleri açısından daha iyi sonuçlar verir.