WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 39 | 40 || 42 | 43 |   ...   | 58 |

Список литературы 1. From Animals to Animats. Proceedings of the First International Conference on Simulation of Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННОЙ СЕТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА И.В. Ромеро Рейес, В.С. Скворцов, Д.А. Филимонов ФГБУ «ИБМХ» РАМН, Москва, ул. Погодинская, д. 10, стр.ilacai@ibmc.msk.ru The feed forward back propagation neural network for P-гликопротеином для оценки prediction of blood-brain barrier permeability was проницаемости ГЭБ с использованием projected. The values of binding energy of interaction of обучающих выборок веществ с известными compounds with P-glycoprotein and of physicalданными о взаимодействии с Рchemical parameters were used as input data for developed network. Validation of the network showed гликопротеином, с оценкой точности и the high accuracy and predictive power(R = 0,95).

предсказательной способности разработанной модели нейронной сети.

Введение Методы Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) - клеточная структура, образующая границу Согласно теореме Колмогорова любая раздела между кровью системы непрерывная функция n аргументов кровообращения и тканью центральной представима в виде суперпозиции нервной системы. Это естественное непрерывных функций одного аргумента и препятствие для ксенобиотиков, суммирования [1]. Отсюда видно, что защищающее центральную нервную данная функция имеет структуру систему млекопитающих. Для многих нейронной сети с одним скрытым слоем.

лекарственных соединений точка Классическая теорема Вейерштрасса приложения (мишень) скрыта за ним, в то готовит о том, что любую непрерывную время как основные формы введения в функцию n переменных можно приблизить конечном итоге приводят к полиномом с любой степенью точности.

циркулированию лекарств в кровотоке.

Вместо многочленов (суперпозиции Экспериментальное определение операции сложения и умножения) можно проницаемости через ГЭБ является использовать суперпозиции сложения и достаточно дорогой процедурой, и методы практически произвольной непрерывной компьютерного прогнозирования, линейной функции одного аргумента [2].

применённые на ранних стадиях Теорема(Горбань и др., 1998). Пусть X конструирования лекарственных – компактное пространство, C(X) – алгебра прототипов для центральной нервной непрерывных на X вещественных функций, системы (ЦНС), позволяют значительно F – линейное подпространство в C(X), удешевить процедуру. Существует замкнутое относительно нелинейной основных процесса, устанавливающих непрерывной функции, содержащее равновесные соотношения химических константу (1 принадлежит F) и соединений в кровотоке и в разделяющее точки множества X. Тогда F спинномозговой жидкости. Это плотно в C(X).

преимущественно пассивный транспорт Данная теорема представляет собой вещества в ЦНС и обратный заброс утверждение об универсальных специфическим транспортёром (Pаппроксимационных возможностях гликопротеином). Соотношение этих произвольной нелинейности: с помощью величин определяет проницаемость линейных операций и единственного вещества через ГЭБ (величина log(ER)).

нелинейного элемента можно В настоящей работе проводилось спроектировать систему, вычисляющую моделирование взаимодействия любую непрерывную функцию с любой органических соединений с транспортером желаемой точностью.

4-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «НЕЙРОИНФОРМАТИКА И НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ» Таким образом, для оценки с использованием графических проницаемости гематоэнцефалического процессоров и технологии CUDA.

барьера на основе данных о Набор данных был разбит на взаимодействии веществ с Р- обучающее (66%), контрольное (17%) и гликопротеином и их физико-химических тестовое (17%) множества.

параметров была использована однонаправленная нейронная сеть с сигмоидальной функцией передачи в скрытом слое и линейной функцией передачи в выходном слое.

Обучение выбранной сети осуществлялось методом обратного распространения ошибок [3]. Также для минимизации среднеквадратичной ошибки сети использовался алгоритм ЛевенбергаМарквардта [4].

Данные представляют собой выборку известных субстратов белка Ргликопротеина из 132 соединений, для которых была экспериментально определена величина log(ER). Для всех молекул была проведена генерация трёхмерных структур, расчёт частичных зарядов (метод Gasteiger-Huckel) и Поле корреляций выхода конечной нейронной сети оптимизация структуры с использования и целевых значений для обучающего (А), контрольного (B), тестового (C) и полного (D) процедуры молекулярного докирования [5] наборов данных.

и молекулярной динамики [6]. Последняя была основой для расчёта изменений На рисунке видно, что нейронная сеть виртуальной энергии связывания обучилась с коэффициентом корреляции комплексов методом MM-GBSA [7].

R=0,94, показав на контрольном множестве Величина MM-GBSA (и составляющие её R=0,98, для тестового множества числа) характеризует в первую очередь коэффициент корреляции в целевыми величину транспорта из ЦНС в кровоток, занчениями R=0,96.

поэтому в качестве ннезависимых переменных был добавлен и ряд простых Заключение параметров, характеризующих сами химические соединения: молекулярный В результате работы была вес, молекулярный объём, площадь сконструирована нейросетевая модель для поверхности молекулы и площадь оценки проницаемости полярной поверхности молекулы, суммы гематоэнцефалического барьера. В донорных и акцепторных факторов качестве основы была взята водородного связывания.

однонаправленная нейронная сеть с Таким образом, входной поток обратным распространением ошибки.

представлял собой набор их 11 значений, а Выходные значения сети сильно выходной – одно значение log(ER). Число коррелируют с целевыми значениями нейронов: в скрытом слое – 11, в выходном (R=0.94). Данная нейросетевая модель слое – 1.

может быть использована для оценки величины log(ER) с достаточно высокой Полученные результаты точностью. Использование этой методики Для моделирования нейронной сети позволит существенно удешевить использовалось пакет MATLAB 2011b и также был разработан программный пакет Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике 3. Rummelhart D. E., Hinton G. E., Williams R.

экспериментальное определение J. Learning internal representations by error propagation проницаемости через ГЭБ.

// Vol. 1 of Computational models of cognition and perception, chap. 8. Cambridge, MA: MIT Press, Список литературы 1986. Pp. 319–362.

4. Hagan M. Training Feedforward Networks 1. Колмогоров А. Н. О представлении with the Marquardt Algorithm” / M. Hagan, M. Menhaj непрерывных функций нескольких переменных в // IEEE Transactions on Neural Networks. – November виде суперпозиции непрерывных функций одного 1994. –Vol. 5, No. 6. – Р. 989-993.

переменного // Докл. АН СССР. 1958. Т. 114, № 5. Kuntz, I. D. et al., J. Mol. Biol. 1982, V.161, P.

5. С. 953–956.

2. Нейроинформатика / А. Н. Горбань, В. Л.

6. Amber 9, www.ambermd.org Дунин-Барковский, А. Н. Кирдин, Е. М. Миркес, А.

7. P.A. Kollman et al., Accts. Chem. Res. 2000, Ю. Новоходько, Д. А. Россиев, С. А. Терехов и др.

33, 889-897.

Новосибирск: Наука, 1998. С. 296.

4-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ «НЕЙРОИНФОРМАТИКА И НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ» ОСНОВАНИЯ ОФТАЛЬМОНЕЙРОКИБЕРНЕТИКИ Н.А. Савельева-Новосёлова, А.В. Савельев редакция журнала «Нейрокомпьютеры: разработка, применение» издательства Радиотехника, Москва; gmkristo@rambler.ru To understand the mind should include of the visual интеллекте. Включение системы зрения в system in the consideration of brain mechanisms of моделирование мозговых механизмов как ensuring higher cognitive functions and thinking.In this единого концептуального комплекса, paper the necessity and fruitfulness of a synergistic функционирующего в соответствие с holistic approach – ophthalm-neurocybernetics. The results of our specific synergies researches, were solved едиными принципами, могло бы дать a number of tasks, and were patented by us in the form реальную базу для включения of 17 neuromodels displayed in the mutual relations of субъективности и объяснения её природноthe nested double up multiple nesting in different коммуникативной составляющей. С этой structures and functional mechanisms of the brain.

позиции наиболее приспособленным является нейрокомпьютинг, применяющий Введение различные системные подходы и стремящийся к целостному рассмотрению Для понимания сознания необходимо явлений и событий. В работе включение системы зрения в рассмотрение обосновывается необходимость и механизмов мозгового обеспечения плодотворность синергетического высших когнитивных функций и целостного подхода – мышления. В подтверждение этому в офтальмонейрокомпьютинга. Приведены методологическом плане начинает результаты наших конкретных признаваться, что восприятие имеет синергетических исследований, оттенок интенциональной импликации или позволивших решить ряд задач, неразрывно связано с интерпретацией.

запатентованных нами в виде Недавнее открытие зеркальных нейронов в нейромоделей, связанных с обозначенным 2003 (1985) гг.

кругом проблем и отображённых в (http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/an распространённости взаимных связей и nurev.neuro.27.070203.144230) также взаимных вложенных связей от двукратной способствует осознанию этой до многократной степени вложенности в необходимости. Тем не менее, пока ещё в различных структурах и функциональных подавляющем большинстве случаев механизмах мозга. Такие связи часто рассмотрение механизмов обнаруживаются и играют большое функционирования системы зрения значение не только в коре и подкорковых осуществляется в отдельности от областях мозга, но и в связях со зрительной механизмов мозгового обеспечения и системой, а также в самой клеточной мышления. Современные тенденции структуре сетчатки глаза. Установленные нейронаук постепенно продвигаются в этом нами принципы организации структур направлении, однако, ещё не достигли идеи многократно вложенных связей такого междисциплинарного объединения.

способствует самоорганизации Так M. Synofzik, G. Vosgerau, A. Newen функциональной деятельности массива отмечают, что несмотря на то, что рецепторов по генерации, передачи и нейрокогнитивная структура действия была дальнейшей обработки входного сигнала всесторонне изучена в последние 10-15 лет, как образа. В силу фрактальности и проблема кроссмодального рассмотрения антифрактальности этих свойств можно двух главных составляющих – чувства сделать предположение о едином сходном воздействующего агента и чувства себя так механизме различных отделов мозга, по и остаётся фактически нерешённой ни в причине чего необходимо включение в нейрофизиологии, ни в психологии, ни рассмотрение промежуточного звена, а нейрокибернетике и искусственном именно, рецепторных афферентов, Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике основным из которых является зрительная Современные тенденции нейронаук система. Также показана возможная постепенно продвигаются в этом антифрактальность зрительной системы направлении, однако ещё не достигли идеи глаза, структурно-функционально такого междисциплинарного объединения.

представляющий собой как бы вывернутый Так M. Synofzik, G. Vosgerau, A. Newen [6] мозг. Таким образом, междисциплинарное отмечают, что несмотря на то, что объединение рассмотренных направлений в нейрокогнитивная структура действия была офтальмонейрокомпьютинг могло бы быть всесторонне изучена в последние 10-15 лет, достаточно плодотворным и, вполне проблема кроссмодального рассмотрения возможно, поможет продвинуть двух главных составляющих – чувства разрешимость проблемы сознания и воздействующего агента и чувства себя так мышления. и остаётся фактически нерешённой ни в нейрофизиологии, ни в психологии, ни Методы и результаты нейрокибернетике и искусственном интеллекте. Такая нерешённость, на наш Система зрения является не только взгляд, как раз и объясняется принятым одним из важнейших образований, но и редукционизмом в рассмотрении этих двух наиболее иллюстративной во фрактальном систем, в связи с чем, преодоление этого смысле подобия функционирования всей явилось бы чрезвычайно плодотворным и, когнитивной системы мозга и всего учитывая важность образных целостного мозга. Не случайно мышление и представлений в мозговой деятельности сознание осуществляются человека, могло бы существенно помочь в преимущественно образно [1], исключения разрешении известной проблемы сознания.

не составляет даже абстрактное мышление, В соответствие с наступлением нового истоки которого определяются в образном, постмодернистского этапа в развитии хотя часто их пытаются разъединять [2].

науки [5], в основания её перемещаются Однако, к сожалению, в подавляющем парадигмы феноменологии, герменевтики и большинстве случаев рассмотрение интерпретативного релятивизма. Однако, механизмов функционирования системы большие проблемы возникают с попытками зрения осуществляется в отдельности от введения субъекта и субъективности в механизмов мозгового обеспечения и объекты и результаты познания. В связи с мышления [3]. Исключение может этим принципиально далёким от составить, разве лишь, классическое положительных сдвигов является исследование Хьбелла – Визеля колонок обоснование коммуникативной глазодоминантности, хотя в последнее субъективности человеческого сознания, время оно и подвергается критике [4], тем составляющей центральное не менее, является ценным, может, даже не методологическое понятие в фактологическом, а прежде всего, в постмодернистского облика науки.

методологическом смысле. Несмотря на это Включение системы зрения в редукционистский подход на сегодняшний моделирование мозговых механизмов как день уже является традиционным как в единого концептуального комплекса, нейробиологии, так и в нейрокибернетике.

функционирующего в соответствие с Таким образом, для понимания сознания едиными принципами, могло бы дать необходимо, на наш взгляд, настоятельное реальную базу для включения включение системы зрения в рассмотрение субъективности и объяснения её именно механизмов мозгового обеспечения природно-коммуникативной высших когнитивных функций и составляющей, что подтверждается мышления. В подтверждение этому в существованием специальных зеркальных методологическом плане начинает нейронов [7], осуществляющих признаваться, что восприятие имеет коммуникацию и с необходимостью оттенок интенциональной импликации или должны быть связаны с системой зрения. С неразрывно связано с интерпретацией [5].

Pages:     | 1 |   ...   | 39 | 40 || 42 | 43 |   ...   | 58 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.