喬治亞州奧古斯塔(2021 年 11 月 23 日)——一個新的“圖像分析管道”讓科學(xué)家們快速了解疾病或損傷如何改變身體，直至單個細胞。
它被稱為 TDAExplore，它采用顯微鏡提供的詳細成像，將其與稱為拓撲學(xué)的數(shù)學(xué)熱門領(lǐng)域配對，它提供了關(guān)于事物如何排列的洞察力，以及人工智能的分析能力，例如，提供了一個新的視角說，改變從ALS和在那里他們發(fā)生的細胞產(chǎn)生的細胞埃里克博士礬，細胞生物學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家在喬治亞醫(yī)學(xué)院。
他們在報告中報告說，這是使用個人計算機從顯微圖像中生成定量的、可測量的、因此客觀的信息的“可訪問的、強大的選擇”，這些信息可能也適用于其他標準成像技術(shù)，如 X 射線和 PET 掃描。雜志模式。
“我們認為這是使用計算機為我們提供有關(guān)圖像集彼此不同的新信息的令人興奮的進步，”Vitriol 說。“正在發(fā)生的實際生物學(xué)變化是什么，包括那些我可能看不到的變化，因為它們太微小了，或者因為我對我應(yīng)該看的地方有某種偏見。”
這位神經(jīng)科學(xué)家表示，至少在分析數(shù)據(jù)部門，計算機比我們的大腦更勝一籌，不僅體現(xiàn)在其客觀性方面，還體現(xiàn)在它們可以評估的數(shù)據(jù)量方面。計算機視覺使計算機能夠從數(shù)字圖像中提取信息，是一種已經(jīng)存在了數(shù)十年的機器學(xué)習類型，因此他和他的同事兼通訊作者、佛羅里達大學(xué)數(shù)學(xué)家、專家彼得·布貝尼克博士 (Dr. Peter Bubenik)在拓撲數(shù)據(jù)分析方面，決定將顯微鏡的細節(jié)與拓撲科學(xué)和人工智能的分析能力合作。Vitriol 說，拓撲和 Bubenik 是關(guān)鍵。
拓撲對于圖像分析來說是“完美的”，因為圖像由排列在空間中的物體的圖案組成，他說，拓撲數(shù)據(jù)分析(TDAExplore 中的 TDA)幫助計算機也識別土地的位置，在這種情況下，肌動蛋白 -一種蛋白質(zhì)和纖維或細絲的基本組成部分，有助于賦予細胞形狀和運動——已經(jīng)移動或改變了密度。這是一個高效的系統(tǒng)，它可以學(xué)習 20 到 25 張圖像，而不是用數(shù)百張圖像來訓(xùn)練計算機如何識別和分類它們。
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