Застосування нейронних мереж для оцінки кольорових та структурних змін у клітинах
Ескіз недоступний
Дата
2021-12
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація містить 79 сторінок, 26 таблиць, 17 рисунків, 45 посилань.
В роботі була використана реакція метахромазії – специфічної форми агрегації барвника, яка характеризується утворенням нових міжмолекулярних зв’язків між сусідніми молекулами барвника. Характеристики метахромазії використовується в біологічних та медичних дослідженнях для вивчення структури та функціональної активності клітин та тканин, а також для виявлення патологічних процесів.
В роботі в якості біосистеми клітинного рівня організації використовувалась культура дріжджів Saccharomyces cerevisiae – зручної моделі еукаріотичної клітини. Волютинові гранули дріжджів у відповідь на зміну рівня геомагнітної активності змінюють колір при фарбуванні клітин метиленовим синім від синього до червоного. На основі тривалого монітиронгу цієї реакції і впливу геомагнітного поля, був створений набір даних, який використовувався у цій роботі для навчання і тестування нейронних мереж.
Для виконання завдань і досягненню мети було протестовано створений датасет на архітектурі U-net та адаптованої архітектурі ResNet нейронних мереж і були визначені ефективність використання цих архітектур. Дослідженням встановлено, що архітектури U-net та ResNet ефективно справляються з завданнями сегментації та визначенням метахромазії на зображеннях реакції метахромазії волютинових гранул дріжджів. При цьому архітектура U-net мала достатню точність з похибкою в 3,85% при оцінці кількості клітин. Розроблена архітектура ResNet дозволяє реєструвати сегментацію клітин з похибкою на рівні 10,1%, що свідчить про достатній рівень навченості моделі.
Опис
Ключові слова
реакція метахромазії, згорткові нейронні мережі, метахромазія, resnet, metachromasia reaction, convolution neural networks, convolution neural networks, metachromasia, resnet
Бібліографічний опис
Калініченко, Є. О. Застосування нейронних мереж для оцінки кольорових та структурних змін у клітинах : магістерська дис. : 162 Біотехнології та біоінженерія / Калініченко Євгеній Олександрович. – Київ, 2021. – 79 с.