EAGER: Advanced Machine Learning Techniques to Discover Disease Subtypes in Cancer

EAGER:先进的机器学习技术发现癌症疾病亚型

基本信息

  • 批准号:
    1743010
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-07-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A significant challenge in the analysis of large-scale genomic and molecular profiles of cancer is the identification of distinct, molecularly independent disease subtypes and the association of these with clinically relevant outcomes. The barriers to identifying molecularly-defined, clinically relevant subtypes have been the high-dimensionality of the feature space, limited sample sizes, and low recurrence rate of mutations between patients. The intellectual merits of this project are to develop theory, algorithms, and implementation for robust and scalable network-based machine learning and data mining techniques in high-dimensional gene expression and gene mutation data for disease subtype discovery in cancer. The results of the project can help to identify individual cancer, pan-cancer, and sex-specific subtypes to better understand the nature of cancer and to develop the most efficacious therapeutic strategies. The mathematical and machine-learning models developed in this study are general biological network-induced regularization models that are applicable in a broad range of supervised, semi-supervised, and unsupervised learning problems.The goal of this project is to design novel network-based learning models that optimally integrate prior biological knowledge on gene regulatory mechanisms into learning algorithms. New group-based and Laplacian-based regularization techniques and restricted manifold learning in matrix factorization are investigated to design reproducible models for disease subtyping. This is the first study to build an efficient toolkit for cancer subtype discovery that fully integrates discrete mutational profiles and continuous gene expression data. The project provides extensive cross-disciplinary training in Computer Science, Mathematics, and Engineering. The models developed during this study can be broadly applied as more precision genomic medicine data become available.
癌症的大规模基因组和分子谱分析的一个重大挑战是识别不同的、分子上独立的疾病亚型以及这些亚型与临床相关结果的关联。识别分子定义的临床相关亚型的障碍是特征空间的高维性、有限的样本量和患者之间突变的低复发率。该项目的智力价值是为癌症疾病亚型发现的高维基因表达和基因突变数据中的鲁棒性和可扩展的基于网络的机器学习和数据挖掘技术开发理论,算法和实现。该项目的结果可以帮助识别个体癌症,泛癌症和性别特异性亚型,以更好地了解癌症的性质并制定最有效的治疗策略。本研究开发的数学和机器学习模型是通用生物网络诱导正则化模型,适用于广泛的监督,半监督和无监督学习问题。本项目的目标是设计新颖的基于网络的学习模型,将基因调控机制的先验生物学知识最佳地整合到学习算法中。研究了新的基于组和基于拉普拉斯的正则化技术和矩阵分解中的受限流形学习,以设计可重复的疾病亚型模型。这是第一项建立有效的癌症亚型发现工具包的研究,该工具包完全整合了离散的突变谱和连续的基因表达数据。该项目提供了广泛的跨学科培训,在计算机科学,数学和工程。随着更精确的基因组医学数据的可用,本研究期间开发的模型可以广泛应用。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Novel Deep Learning Model by Stacking Conditional Restricted Boltzmann Machine and Deep Neural Network
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  • 作者:
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Ping Chen其他文献

Interactive Visualization of Large High-Dimensional Datasets
大型高维数据集的交互式可视化
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wei Ding;Ping Chen
  • 通讯作者:
    Ping Chen
[Detection of aspiration of nasopharyngeal secretion and the relationship between the aspiration of nasopharyngeal secretion and the incidence of pneumonia].
鼻咽分泌物误吸检测及鼻咽分泌物误吸与肺炎发病的关系[J].
Dynamic Magnetic Properties of Electrospun NiZn Spinel Ferrite Nanofibers
电纺镍锌尖晶石铁氧体纳米纤维的动态磁性能
  • DOI:
    10.1109/tmag.2014.2325711
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Ping Chen;Ruixin Wu;J. Xiao
  • 通讯作者:
    J. Xiao
α-hydroxyamide derived aminodiols as potent inhibitors of hiv protease
α-羟基酰胺衍生的氨基二醇作为艾滋病毒蛋白酶的有效抑制剂
  • DOI:
    10.1016/0960-894x(95)00293-3
  • 发表时间:
    1995
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Saleem Ahmad;A. Ashfaq;M. Alam;G. Bisacchi;Ping Chen;P. Cheng;J. Greytok;M. Hermsmeier;P. Lin;Karen A. Lis;Z. Merchant;Toomas Mitt;M. Skoog;S. Spergel;J. Tino;G. Vite;R. Colonno;R. Zahler;J. Barrish
  • 通讯作者:
    J. Barrish
Suppression of V-pits formation in InGaN layer by stepped growth with annealing interval
通过退火间隔阶梯生长抑制 InGaN 层中 V 坑的形成
  • DOI:
    10.1016/j.surfin.2021.101691
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Feng Liang;Degang Zhao;Zongshun Liu;Ping Chen;Jing Yang
  • 通讯作者:
    Jing Yang

Ping Chen的其他文献

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Collaborative Research: EAGER: Deep Learning-based Multimodal Analysis of Sleep
合作研究:EAGER:基于深度学习的睡眠多模态分析
  • 批准号:
    2334665
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
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III: Small: Collaborative Research: Study of Neural Architectural Components in Physics-Informed Deep Neural Networks for Extreme Flood Prediction
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    2008202
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  • 批准号:
    1914489
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 14.99万
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    Standard Grant
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支持美国学生参加2018年IEEE数据挖掘国际会议(ICDM 2018)
  • 批准号:
    1836469
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Project: Enriching Security Curricula and Enhancing Awareness of Security in Computer Science and Beyond
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  • 批准号:
    1423915
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Project: Enriching Security Curricula and Enhancing Awareness of Security in Computer Science and Beyond
合作项目:丰富安全课程并增强计算机科学及其他领域的安全意识
  • 批准号:
    1241661
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Research Experiences in Algorithm Design and Analysis for Students in Undergraduate Institutions
REU网站:本科院校学生算法设计与分析研究经验
  • 批准号:
    0851984
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: An Interactive Undergraduate Data Mining Course with Industrial-Strength Projects
协作研究:具有工业强度项目的交互式本科数据挖掘课程
  • 批准号:
    0737408
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Module-Based Computer Security Courses and Laboratory for Small and Medium Sized Universities
合作研究:中小型大学基于模块的计算机安全课程和实验室
  • 批准号:
    0311385
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

面向用户体验的IMT-Advanced系统跨层无线资源分配技术研究
  • 批准号:
    61201232
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
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  • 批准号:
    61171096
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
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  • 批准号:
    61040005
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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  • 批准号:
    61001071
  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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基于干扰预测的IMT-Advanced多小区干扰抑制技术研究
  • 批准号:
    61001116
  • 批准年份:
    2010
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相似海外基金

Machine Learning for Improving Product Quality in Advanced Manufacturing
机器学习提高先进制造中的产品质量
  • 批准号:
    10073076
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
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    Grant for R&D
Advanced machine learning to empower ultra-sensitive liquid biopsy in melanoma and non-small cell lung cancer
先进的机器学习使黑色素瘤和非小细胞肺癌的超灵敏液体活检成为可能
  • 批准号:
    10591304
  • 财政年份:
    2023
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    $ 14.99万
  • 项目类别:
Advanced Machine Learning with Bilevel Optimization
具有双层优化的高级机器学习
  • 批准号:
    DP230101540
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
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    Discovery Projects
Sustainable Maritime Transportation Network considering Sulphur Fuel Regulation - Application of Advanced Machine Learning and Optimization
考虑硫燃料监管的可持续海上运输网络 - 先进机器学习和优化的应用
  • 批准号:
    2885828
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Studentship
Using machine learning and advanced data science to revolutionise clinical trial data management
利用机器学习和先进的数据科学彻底改变临床试验数据管理
  • 批准号:
    10067048
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
CSAMGuard: Leveraging Advanced Machine Learning to Protect Against CSAM Link Obfuscation
CSAMGuard:利用先进的机器学习来防止 CSAM 链接混淆
  • 批准号:
    10073540
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
IUCRC Phase II Georgia Institute of Technology: Center for Advanced Electronics through Machine Learning [CAEML]
IUCRC 第二期佐治亚理工学院:机器学习先进电子学中心 [CAEML]
  • 批准号:
    2345055
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SBIR Phase II: Accelerating R&D through Streamlined Machine Learning Algorithms for Small Data Applications in Advanced Manufacturing
SBIR 第二阶段:加速 R
  • 批准号:
    2325045
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Secure Image Recognition and Machine Learning Using Advanced Cryptography
SBIR 第一阶段:使用高级加密技术进行安全图像识别和机器学习
  • 批准号:
    2304348
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Harnessing Quantum Computational Methods, Tensor Networks, and Machine Learning for Advanced Simulations in Quantum Field Theories
利用量子计算方法、张量网络和机器学习进行量子场论的高级模拟
  • 批准号:
    2876830
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.99万
  • 项目类别:
    Studentship
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知道了