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データの選択的統合による生体ネットワークの推定

Research Project

Project/Area Number 18700287
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Bioinformatics/Life informatics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

加藤 毅  The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 研究拠点形成特任教員 (40401236)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsタンパク質ネットワーク / データの選択的統合 / 機械学習 / サポートベクトルマシン / ネットワーク / アルゴリズム / 確率論 / プロテオーム / グラフ / 最適化 / カーネル
Research Abstract

本研究は,生体ネットワークを計算機により,データを自動的に選択してかつ予測することを目的としている.本研究で対象としている生体ネットワークは,たんぱく質のネットワークである.ネットワークのノードは一つのタンパク質を表し,2つのノードを繋ぐエッジは対応するタンパク質間に何らかの関係があることを意味している.たとえば,タンパク質ネットワークの一種であるタンパク質相互作用ネットワークはタンパク質間の物理的な相互作用を表したネットワークである.そのほかのタンパク質ネットワークとして酵素のネットワークがある.酵素ネットワークは代謝ネットワークの酵素反応を表したネットワークである.これらのネットワークをin silicoで予測する手段を提供するために,昨年度は,1クラス分類問題にもとづく定式化によってネットワーク予測法を新たに開発した.しかし,一般に教師あり推定法の予測精度が教師なし推定法よりよいことから,本年度は,二次計画法を使って再開発した.現在では数多くのネットワーク推定法が存在しているが,多タスク学習戦略により従来の予測法を高精度化したのは本研究が世界初である.さらに,サポートベクトルマシンと呼ばれる学習機械に帰着できることを示し,これにマルチカーネル学習の枠組みを組み込んでヒンジロスを最小にするデータの選択的統合を実現した.我々は2005年にネットワーク全体を予測するために一つの選択的統合を行う方法を発表していたが,本研究は遺伝子ごとに最適な選択的統合を行うようにしたところに特色がある.この本手法をオンラインソフトウェアとして実装しウェブ上に公開した.また,既知エッジの信頼性の検証,また未知エッジの発見のために,相互作用ネットワーク,また,KEGGやBioCycにある実データに本手法を適用した結果を公開している.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Multi-Task Learning via Conic Programming2008

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kato, et. al.
    • Journal Title

      Twenty-First Annual Conference on Neural Information Processing Systems 21

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integration of multiple networks for label propagation2008

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kato, et. al.
    • Journal Title

      SIAM International Conference on Data Mining

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classification of Heterogeneous Microarray Data by Maximum Entropy Kernel2007

    • Author(s)
      Wataru Fujibuchi* and Tsuyoshi Kato*
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics 8

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tsuyoshi Kato, Wataru Fujibuchi, Kiyoshi Asai2006

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kato, Wataru Fujibuchi, Kiyoshi Asai
    • Journal Title

      IPSJ Journal 47,10

      Pages: 1-11

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Network-based Noise Reduction for Microarray Data2006

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kato, Kiyoshi Asai, Paul B.Horton, Koji Tsuda, Wataru Fujibuchi
    • Journal Title

      Subspace 2006

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Drug-response prediction from microarray using network-based de-noising2006

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kato, Yukio Murata, Koh Miura, Kiyoshi Asai, Paul B. Horton, Koji Tsuda, Wataru Fujibuchi
    • Journal Title

      IPSJ SIG technical reports 64

      Pages: 47-52

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kernels for noisy microarray data2006

    • Author(s)
      Tsuyoshi Kato, Wataru Fujibuchi, Kiyoshi Asai
    • Journal Title

      Meeting on Image Recognition and Understanding 2006

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.net-machine.net/hmndoxe2008a/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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