Застосування нейронних мереж для оцінки кольорових та структурних змін у клітинах

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorГорго, Юрій Павлович
dc.contributor.authorКалініченко, Євгеній Олександрович
dc.date.accessioned2021-12-17T13:23:56Z
dc.date.available2021-12-17T13:23:56Z
dc.date.issued2021-12
dc.description.abstractenThe master's dissertation contains 79 pages, 26 tables, 17 figures, 45 references. The reaction used metachromasia – a specific form of dye aggregation, which is characterized by the formation of new intermolecular bonds between neighboring dye molecules. Characteristics of metachromasia is used in biological and medical research to study the structure and functional activity of cells and tissues, as well as to detect pathological processes. The yeast culture Saccharomyces cerevisiae, a convenient model of a eukaryotic cell, was used as a biosystem at the cellular level of the organization. Yeast volutin granules change color when cells are stained with methylene blue from blue to red in response to changes in the level of geomagnetic activity. Based on long-term monitoring of this reaction and the influence of the geomagnetic field, a set of data was created, which was used in this work for training and testing of neural networks. To perform the tasks and achieve the goal, the created dataset on the U-net architecture and the adapted ResNet architecture of neural networks was tested and the efficiency of using these architectures was determined. The study found that the U-net and ResNet architectures effectively cope with the tasks of segmentation and determination of metachromasia in images of the reaction of metachromasia of volute yeast granules. The U-net architecture had sufficient accuracy with an error of 3.85% when estimating the number of cells. The developed ResNet architecture allows to register the segmentation of cells with an error of 10.1%, which indicates a sufficient level of learning of the model.uk
dc.description.abstractukМагістерська 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.uk
dc.format.page79 с.uk
dc.identifier.citationКалініченко, 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.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/45560
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectреакція метахромазіїuk
dc.subjectзгорткові нейронні мережіuk
dc.subjectметахромазіяuk
dc.subjectresnetuk
dc.subjectmetachromasia reactionuk
dc.subjectconvolution neural networksuk
dc.subjectconvolution neural networksuk
dc.subjectmetachromasiauk
dc.subjectresnetuk
dc.titleЗастосування нейронних мереж для оцінки кольорових та структурних змін у клітинахuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Kalinichenko Ye._magistr.docx
Розмір:
2.99 MB
Формат:
Microsoft Word XML
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КББЕ)
Магістерські роботи