提速近10倍!基于深度学习的全基因组选择新方法来了******
近日,中国农业科学院作物科学研究所、三亚南繁研究院大数据智能设计育种创新团队联合多家单位提出利用植物海量多组学数据进行全基因组预测的深度学习方法, 可以实现育种大数据的高效整合与利用,将助力深度学习在全基因组选择中的应用,为智能设计育种及平台构建提供有效工具。相关研究成果发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。
全基因组选择作为新一代育种技术,通过构建预测模型,根据基因组估计育种值进行早期个体的预测和选择,从而缩短育种世代间隔,加快育种进程,节约成本,推动现代育种向精准化和高效化方向发展。
统计模型作为全基因组选择的核心,极大地影响了全基因组预测的准确度和效率。传统预测方法基于线性回归模型,难以捕捉基因型和表型间的复杂关系。
相较于传统模型,非线性模型(如深度网络神经)具备分析复杂非加性效应的能力,人工智能和深度学习算法为解决大数据分析和高性能并行运算等难题提供了新的契机,深度学习算法的优化将会提高全基因组选择的预测能力。
该研究团队以玉米、小麦和番茄3种作物的4种不同维度的群体数据为测试材料,通过创新深度学习算法框架开发了全基因组选择新方法。
与其他五种主流预测方法相比,该方法有以下优点: 可以利用多组学数据开展全基因组预测;算法设计中包含批归一化层、回调函数和校正线性激活函数等结构,可以有效降低模型错误率,提高运行速度;预测精度稳健,在小型数据集上的表现与目前主流预测模型相当,在大规模数据集上预测优势更加明显;计算时间与传统方法相近,比已有深度学习方法提速近10倍;超参数调整对用户更加友好。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
学术支持
中国农业科学院作物科学研究所
记者
宋雅娟
速冻模式开启!北京今日阵风将达7级左右 明日最高温跌至零下2℃******
中国天气网讯 受较强冷空气影响,今明两天(1月19日至20日),北京将出现大风和明显降温,其中今天,北京阵风将达7级左右,午后到傍晚为风力最大时段,目前大风蓝色预警生效中。明天,北京最高气温暴跌至零下2℃,公众外出尤其要做好头部和颈部保暖。
昨天,北京阳光明媚,天气依旧寒冷,南郊观象台最高气温仅有3.8℃。今晨6时,南郊观象台气温零下7.1℃,风力不大。
今晨,北京寒意浓重。(图/中国天气网王晓)北京市气象台预计,今天白天晴间多云,北风二级转四级,阵风七级左右,最高气温5℃;夜间晴,北风二三级,最低气温零下10℃。
明天,北京晴朗持续,全天气温都将处于冰点以下运行,最高气温大幅降至零下2℃,寒冷加剧。后天也就是除夕,北京继续维持晴冷的天气格局,白天最高气温回升至3℃。
气象专家提醒,较强冷空气来袭,今明两天北京将迎来大风和明显降温天气,公众外出需做好防寒保暖工作,谨防呼吸系统和心脑血管疾病。(中国天气网)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |