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基于深度学习的气相色谱-质谱数据峰对齐

机器学习 2019-08-21 v3 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

我们提出ChromAlignNet,一种用于气相色谱-质谱(GC-MS)数据中峰对齐的深度学习模型。在GC-MS数据中,化合物的保留时间(RT)在多个色谱图中可能不固定。要将GC-MS数据用于生物标志物发现,需要对不同样本中相同分析物的RT进行对齐。当前的对齐方法均基于一组形式化的数学规则。我们提出一种使用深度神经网络解决GC-MS对齐的方案,后者更擅长处理复杂、模糊的数据集。我们在多个不同复杂度的GC-MS数据集上测试了我们的模型,并定量分析了对齐结果。我们表明该模型具有非常好的性能(简单数据集AUC 1\sim 1,非常复杂数据集AUC 0.85\sim 0.85)。此外,在复杂数据集上我们的模型轻松优于现有算法。与现有方法相比,ChromAlignNet非常易用,因为它不需要用户输入参考色谱图和参数。该方法可轻松适用于其他类似数据,如来自液相色谱的数据。源代码用Python编写并可在线获取。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.01205,
  title  = {Peak Alignment of Gas Chromatography-Mass Spectrometry Data with Deep Learning},
  author = {Mike Li and X. Rosalind Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.01205},
  year   = {2019}
}