|
|
Strojové učení v úloze predikce vlivu nukleotidového polymorfismu
Šalanda, Ondřej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Bendl, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce prezentuje nový přístup k~predikci efektu nukleotidového polymorfismu v~lidském genomu. Cílem je vytvoření nového klasifikátoru, který kombinuje výsledky již existujících softwarových nástrojů. Tohoto konsenzu nad dílčími výsledky je dosaženo experimentováním s~metodami strojového učení, přičemž výsledný model pak tvoří nejúspěšnější z~nich. Závěrečné komplexní srovnání výsledků metaklasifikátoru s dílčími nástroji ukazuje průměrné navýšení obsahu plochy pod ROC křivkou o 3,4 a eskalaci normované přesnosti až o 7\,\%. Vytvořený prediktor je zpřístupněn prostřednictvím webového rozhraní na adrese http://ll06.sci.muni.cz:6232/snpeffect/.
|
|
|
Úloha obchodního cestujícího
Kolář, Adam ; Rozman, Jaroslav (oponent) ; Zbořil, František (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je navrhnout prostředí testující problém obchodního cestujícího a porovnat efektivitu jednotlivých přístupů k řešení. V první části jsou diskutovány možnosti genetických algoritmů v závislosti na nastavení křížení, mutací a velikosti populace. V druhé části jsou na stejný problém použity dva druhy neuronových sítí. Za zástupce samoučící varianty byla zvolena Kohonenova neuronová síť. Hopfieldova neuronová síť reprezentuje metodu minimalizace energetické funkce s pevným nastavením koeficientů. U obou neuronových sítí byly popsány možné výhody a nevýhody aplikace. V závěru byly všechny zjištěné poznatky interpretovány ve společném kontextu.
|
|
|
Genetické programování - Java implementace
Tomaštík, Marek ; Kuba,, Martin (oponent) ; Matoušek, Radomil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce má za cíl vytvoření programové aplikace v jazyce Java, dále využitelné v oblasti automatického generování modelů, speciálně v úlohách tzv. symbolické regrese. Práce zahrnuje stručný popis genetického programování (GP) a vlastní implementací GP s důrazem na využití pokročilých operátorů (nedestruktivní operace, elitní přistup, zjednodušování výrazů). Pro zvolené datové množiny je technikou symbolické regrese generován matematický model. K ověření funkcionality je využito tzv. testovacích úloh. Pro vybrané parametry GP je hledáno optimální nastavení.
|
|
|
Závislost velikosti proudu IKs kanálu srdce na stimulaci
Kachan, Ksenia ; Čmiel, Vratislav (oponent) ; Bébarová,, Markéta (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje studiu frekvenční závislosti velikosti proudu srdečním kanálem vedoucím pomalou složku opožděného draslíkového proudu z buňky (IKs). Tato vlastnost IKs kanálu má velký funkční význam. Za insuficience jiných repolarizačních proudů, ale i za zvýšené srdeční frekvence, zejména za zvýšeného tonu sympatiku, totiž IKs představuje tzv. repolarizační rezervu, čímž zabraňuje nadměrnému prodlužování repolarizace akčního napětí srdečních buněk. Struktura IKs kanálu je kódována geny KCNQ1 (-podjednotka formující pór kanálu) a KCNE1 (modulační -podjednotka). Mutace v těchto genech narušují fyziologickou funkci IKs kanálu a způsobují vznik dědičných arytmogenních syndromů, zejména syndromu dlouhého intervalu QT (LQTS). Mezi takové mutace patří i mutace c.926C>T (p.T309I) v genu KCNQ1, která vede u heterozygotních nosičů ke vzniku LQTS typu 1. Teoretická část diplomové práce poskytuje základní informace o IKs kanálu a patch clamp technice, které jsou nezbytné pro provedení části praktické. Experimentální část spočívá v kultivaci a přechodné transfekci buněčné linie CHO pro následné elektrofyziologické měření technikou whole-cell patch clamp s cílem zkoumání závislosti velikosti IKs na frekvenci stimulace, jak u kanálů bez mutace, tak u kanálů tvořených podjednotkami bez mutace i s mutací T309I.
|
|
|
Pokročilé metody globální optimalizace
Dudová, Aneta ; Kozumplík, Jiří (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje pokročilým metodám globální optimalizace a hlavně problematice obchodního cestujícího. Zaměřuje se na popis tohoto problému a na jeho různé možnosti řešení, mezi které patří teorie grafů, heuristické algoritmy, evoluční algoritmy, v nich především genetické algoritmy a optimalizace pomocí mravenčí kolonie. V závěru je implementace zmíněných metod a provedené testování na různých datových souborech těchto algoritmů, které řeší přibližně problém obchodního cestujícího.
|
|
|
Predikce vlivu mutace na rozpustnost proteinů
Velecký, Jan ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Hon, Jiří (vedoucí práce)
Cílem práce je vytvoření prediktoru změny rozpustnosti mutovaného proteinu ze znalosti jeho původní 3D struktury. Predikce rozpustnosti proteinů je část bioinformatiky, která dosud není uspokojivě vyřešena. Přičemž především predikci ze 3D struktury není věnována náležitá pozornost. Práce obsahuje souhrn relevantních znalostí o proteinech, jejich rozpustnosti a stávajících predikčních nástrojích. Princip navrženého prediktoru je inspirován článkem Surface Patches, a práce si tak dává za cíl také ověřit výsledky v něm dosažené. Navržená predikce funguje podle změn oblastí kladného elektrického potenciálu nad povrchem proteinu. Nástroj byl úspěšně implementován a byla provedena celá řada výpočetně náročných experimentů. Z nich vyplynulo, že tímto způsobem lze elektrický potenciál, a tedy i prediktor, použít úspěšně jen u omezené množiny proteinů. Metoda použitá v článku navíc koreluje s mnohem jednodušší proměnou celkového náboje proteinu.
|
|
|
Srovnání genomů analýzou pozice genů
Pavel, Tomáš ; Škutková, Helena (oponent) ; Maděránková, Denisa (vedoucí práce)
Teoretická část této bakalářské práce se zabývá základy genetiky. Nejprve jsou popsány pojmy gen a mutace. Jsou popsány mutace genové a chromozomové. Následující část je věnována komparativní genomice a především synteny. Je zde popsáno, co je to synteny a jak vzniká. Konec teoretické části je věnován evoluci a způsobům třídění permutačních vektorů. Praktická část bakalářské práce obsahuje popis vytvořeného programu. Výstupem programu je dotplot zobrazující synteny bloky, jejichž indexy jsou vypsány v GUI. Druhým podstatným výstupem je stanovení počtu permutačních kroků. Tento počet kroků slouží ke stanovení evoluční vzdálenosti porovnávaných sekvencí. Poslední část práce je věnována testování programu a analýze uměle vytvořených a reálných sekvencí DNA.
|
|
|
Multi-Agent System for the Prediction of the Effect of Mutations on Protein Stability
Doseděl, Ondřej ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Musil, Miloš (vedoucí práce)
Proteins are building blocks of every living organism, as they are responsible for multiple crucial functions. They consist of amino acids chains and these chains can be changed. The change is called mutation. Mutation can happen naturally, or created in laboratory. The~aim of this thesis is to present novel methology for determining protein's stability upon mutations. It consists of two models. The first model is multi-agent system which handles classification into two classes, i.e, stabilizing and destabilizing. The best model gained 0.7~ACC and 0.41 MCC. The second part dealt with predicting exact values of G where an Extreme Gradient Boosting model was created which managed to gain 1.67 RMSE with 0.53 PCC. New datasets for training and validation, which are truly independent, were also introduced in this thesis.
|
|
|
Evoluční modely pro vyhodnocení příbuznosti organismů
Gregorová, Kateřina ; Maděránková, Denisa (oponent) ; Škutková, Helena (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na studium a popis evolučních modelů pro vyhodnocení evoluční vzdálenosti DNA sekvencí a proteinových sekvencí v aminokyselinové a kodónové reprezentaci. V rámci této práce byl vytvořen program, který vyhodnocuje genetickou vzdálenost sekvencí DNA a proteinů za použití některých evolučních modelů. Program vypočítá genetické vzdálenosti porovnávaných sekvencí a na jejich základě vykreslí fylogenetický strom. Takto lze relativně snadno a rychle vyhodnotit příbuznost organismů. Pro snadné ovládání je součástí vyhodnocovacího programu také grafické uživatelské rozhraní (GUI).
|
|
|
Genetické algoritmy – Multi-core CPU implementace
Studnička, Vladimír ; Kuba, Martin (oponent) ; Matoušek, Radomil (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je vytvořit co možná nejuniverzálnější knihovnu pro genetické algoritmy v jazyce C++, s určitým počtem implementovaných univerzálních operátorů a následně vytvořenou knihovnu otestovat na příkladech. Musí být implementována podpora více-jádrových procesorů pomocí OpenMP. Knihovna bude testována celkově na třech příkladech. První dva příklady jsou matematické funkce, které se používají právě k testování genetických algoritmů. Dalším testovacím příkladem je problém rozložení n-dam na šachovnici, aby se vzájemně neohrožovali. Nakonec se pokusíme pomocí navrhnutých algoritmů zjistit řešení puzzle s názvem Eternity II, za jehož vyřešení je vypsána odměna 2 milióny dolarů.
|
host ::
RSS.