Лира: Эффективная субквадратичная архитектура для моделирования биологических последовательностей

Лира: Эффективная субквадратичная архитектура для моделирования биологических последовательностей

Эффективная архитектура Lyra для моделирования биологических последовательностей

Глубокие нейронные сети, такие как CNN и Transformers, значительно продвинули моделирование биологических последовательностей, однако их применение ограничено высокими вычислительными затратами и необходимостью больших объемов данных. Архитектура Lyra предлагает решение этих проблем, обеспечивая эффективное моделирование с меньшими затратами.

Проблемы существующих моделей

Хотя CNN хорошо справляются с локальными паттернами последовательностей, Transformers требуют значительных вычислительных ресурсов для моделирования глобальных взаимодействий. Гибридные модели, такие как Enformers, пытаются сбалансировать эти аспекты, но все еще сталкиваются с проблемами масштабируемости.

Решение через эпистаз

Эпистаз, взаимодействие мутаций в последовательности, предоставляет структурированную математическую основу для моделирования. Многочлены могут представлять эти взаимодействия, что позволяет лучше понимать отношения последовательность-функция. Модели состояния (SSMs) эффективно используют это представление, что делает их более подходящими для биологических данных.

Архитектура Lyra

Lyra интегрирует SSM для захвата долгосрочных зависимостей и использует проекционные затворные свертки для локального извлечения признаков, обеспечивая масштабирование O(N log N). Она демонстрирует выдающиеся результаты в более чем 100 биологических задачах, таких как предсказание фитнеса белков и анализ функций РНК.

Ключевые компоненты Lyra

Архитектура включает два основных компонента: блоки проекционных затворных сверток (PGC) и слой состояния с глубинной сверткой (S4D). Это позволяет эффективно моделировать как локальные, так и глобальные зависимости, достигая высокой производительности при меньшем количестве параметров.

Преимущества Lyra

Lyra требует в 120,000 раз меньше параметров по сравнению с существующими моделями и в 64.18 раз быстрее в выводе, что делает передовые методы моделирования доступными для более широкого круга исследователей.

Практические рекомендации для бизнеса

Рассмотрите возможность внедрения технологий искусственного интеллекта в вашу работу:

  • Ищите процессы, которые можно автоматизировать, и моменты взаимодействия с клиентами, где ИИ может добавить ценность.
  • Определите ключевые показатели эффективности (KPI), чтобы убедиться, что ваши инвестиции в ИИ положительно влияют на бизнес.
  • Выбирайте инструменты, которые соответствуют вашим потребностям и позволяют настраивать их под ваши цели.
  • Начните с небольшого проекта, собирайте данные о его эффективности и постепенно расширяйте использование ИИ.

Контакт для консультаций

Если вам нужна помощь в управлении ИИ в бизнесе, свяжитесь с нами по адресу hello@itinai.ru. Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе последних новостей в области ИИ.

Пример решения на базе ИИ

Посмотрите практический пример: бот для продаж от itinai.ru, который автоматизирует взаимодействие с клиентами и управляет процессами на всех этапах клиентского пути.

Новости в сфере искусственного интеллекта