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質量分析のための機械学習手法構築

研究課題

研究課題/領域番号 19J14714
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関京都大学

研究代表者

NGUYEN DaiーHai  京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードmachine learning / metabolite / sparse learning / representation learning / mass spectrometry / fingerprint prediction / sparse learning models
研究開始時の研究の概要

Mass spectrometry is a common technique in analytical chemistry for metabolite identification. The aim of our reseach is to develop advanced machine learning models to identify metabolites from their mass spectra with the following main criteria: 1) High accuracy: given a query spectrum, the proposed models are expected to produce a highly accurate list of candidate with most similar spectra; 2) Computational efficiency: in order to process large-scale datasets of metabolites in reality such as PubChem, it is desirable for the proposed models to produce candidates with fast prediction.

研究実績の概要

The results of this research are summarized in four publications. The first publication is a review paper on computational methods for metabolite identification from mass spectra, which appeared in Briefings in Bioinformatics. In the second publication, we proposed machine learning models with the incorporation of peak interactions for predicting molecular fingerprints, which appeared in Bioinformatics (also the proceedings of the 26th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB)). In the third publication, we proposed another machine learning model for predicting representations for metabolites from their chemical structures and spectra, which appeared in Bioinformatics (also the proceedings of the 27th ISMB). All together, we summarized recent advances of machine learning for metabolite identification from mass spectra, including our research results, in a book chapter, which will appear in Creative Complex Systems, Springer 2021.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] ADAPTIVE: leArning DAta-dePendenT, concIse molecular VEctors for fast, accurate metabolite identification from tandem mass spectra2019

    • 著者名/発表者名
      Dai Hai Nguyen, Canh Hao Nguyen, Hiroshi Mamitsuka
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 35 号: 14 ページ: 164-172

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btz319

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recent Advances and Prospects of Computational Methods for Metabolite Identification: A Review with Emphasis on Machine Learning Approaches2019

    • 著者名/発表者名
      Dai Hai Nguyen, Canh Hao Nguyen, Hiroshi Mamitsuka
    • 雑誌名

      Briefings in Bioinformatics

      巻: 34 号: 6 ページ: 323-332

    • DOI

      10.1093/bib/bby066

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ADAPTIVE: leArning DAta-dePendenT, concIse molecular VEctors for fast, accurate metabolite identification from tandem mass spectra2019

    • 著者名/発表者名
      Dai Hai Nguyen
    • 学会等名
      27th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB/ECCB 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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