Diplomová práce

Adversarial Autoencoders in Protein Simulations

Bc. Vladimír Višňovský
Anotace

Cieľom tejto práce je implementácia plne funkčnej architektúry adverznej autoenkodérovej neurónovej siete na redukciu dimenzionality trajektórií molekulovej dynamiky. Architektúra je vyladená prostredníctvom ladenia hyperparametrov softvérovým balíkom KerasTuner. Vzhľadom na to, že výpočet efektívnych hyperparametrov, ako aj trénovanie adverzného autoenkodéra pozostáva z viacerých krokov nadväzujúcich …více

Abstract

The aim of this thesis is to implement a fully functional architecture of an adversarial autoencoder neural network for dimensionality reduction of molecular dynamics trajectories. The architecture is tuned via hyperparameter tuning using KerasTuner framework. Due to the fact that the computation of effective hyperparameters, as well as adversarial autoencoder training, consists of multiple steps building …více

Zadání práce
Při simulacích chování proteinů je opakovaným úkolem s různými aplikacemi (vizualizace, statistická analýza, urychlení simulace apod.) masivní redukce dimenzí z prostoru souřadnic atomů, kterých mohou být tisíce, do dvou až tří tzv. kolektivních proměnných. Ty mají vhodným způsobem vypovídat o celkových charakteristikách chování proteinu. V této oblasti probíhá aktivní výzkum, postupně jsou navrhovány nové metody.

Diplomová práce vhodným způsobem implementuje specifickou architekturu neuronové sítě, tzv. adversární autoenkodér, pro nasazení v této aplikaci. Metoda bude navržena ve spolupráci s týmem doc. Spiwoka na VŠCHT, cílem práce je zejména její robustní a efektivní implementace v podobě "end-to-end", kde na vstupu bude trajektorie konkrétního proteinu, výstupem je natrénovaný model autoencoderu realizující redukci dimenzí, a doprovodné vyhodnocení modelu (statistiky, vizualizace, ...).

Součástí práce taky bude navržení přístupu a alespoň elementární implementace optimalizace hyperparametrů modelu (použitý systém interních souřadnic molekuly, počty vrstev a počty neuronů v síti, volba aktivačních a ztrátových funkcí apod.), která se při této složitosti stává nezbytnou.

Práce zkontrolována:
16. 12. 2022 15:17, Mgr. Aleš Křenek, Ph.D., učo 3086
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
27. 1. 2023
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

Mgr. Aleš Křenek, Ph.D., učo 3086
CF BioData CSB CEITEC MU

Oponent

RNDr. Tomáš Rebok, Ph.D., učo 39685
ANKO DITI ÚVT MU

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Plán
Řízení vývoje softwarových systémů
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.