ماتریس‌ها؛ زبان پنهان طراحی دارو

ماتریس‌ها؛ زبان پنهان طراحی دارو
شاید وقتی اسم ماتریس میاد یاد کلاس ریاضی بیفتید، اما همین ماتریس‌ها قلب تپنده خیلی از پیشرفت‌های امروزی در طراحی دارو هستن. ماتریس‌ها به ما اجازه می‌دن: خواص شیمیایی هزاران مولکول رو در یک جدول منظم ذخیره کنیم. برهم‌کنش داروها با پروتئین‌ها رو در قالب یک Drug–Target Matrix نشون بدیم. شبکه‌های زیستی مثل ارتباط ژن‌ها و پروتئین‌ها رو مدل کنیم. حرکت هزاران اتم رو در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی دنبال کنیم. …
ادامه مطلب

نمایش روابط در سیستم‌های زیستی با ماتریس

نمایش روابط در سیستم‌های زیستی با ماتریس
در سیستم‌های زیستی، اجزایی مثل ژن‌ها، پروتئین‌ها یا متابولیت‌ها با یکدیگر ارتباط دارند. این ارتباط می‌تواند به صورت فعال‌سازی، مهار کردن یا بی‌اثر بودن باشد. برای ذخیره این روابط به شکلی که بتوانیم آن را محاسبه کنیم، از چیزی به نام ماتریس مجاورت استفاده می‌کنیم. در این ماتریس، هر سطر نشان می‌دهد یک جزء روی کدام اجزای دیگر اثر می‌گذارد و هر ستون نشان می‌دهد یک جزء از کدام اجزای …
ادامه مطلب

چرا مدل‌سازی ریاضی برای زیست‌شناسان ضروری است؟

چرا مدل‌سازی ریاضی برای زیست‌شناسان ضروری است؟
زیست‌شناسی مدرن دیگر فقط توصیف موجودات زنده نیست؛ امروز این علم تحلیلی، کمی و پیش‌بینی‌گر شده است. مدل‌سازی ریاضی به زیست‌شناسان کمک می‌کند:     درک بهتر پدیده‌های پیچیده با مدل‌ها می‌توان فهمید تغییر یک عامل (مثل غلظت آنزیم) چگونه کل سیستم را تغییر می‌دهد. مثال: پیش‌بینی اثر مهار یک پروتئین در توقف رشد تومور.   پیش‌بینی بدون آزمایش پرهزینه یا غیرممکن مدل‌ها می‌توانند سناریوهای مختلف را شبیه‌سازی کنند. مثال: …
ادامه مطلب

شبکه‌های عصبی چیست؟ مدل یادگیری ماشین الهام گرفته از مغز انسان

شبکه‌های عصبی چیست؟ مدل یادگیری ماشین الهام گرفته از مغز انسان
شبکه‌های عصبی، یکی از پیشرفته‌ترین مدل‌های یادگیری ماشین هستند که از ساختار مغز انسان الهام گرفته‌اند. اما چطور؟     مغز ما از میلیون‌ها سلول عصبی یا «نورون» تشکیل شده که به هم متصل‌اند و با هم کار می‌کنند تا اطلاعات را پردازش کنند. شبکه‌های عصبی هم از تعداد زیادی نورون مصنوعی ساخته شده‌اند که لایه‌لایه به هم متصل‌اند.     هر نورون ورودی‌هایی می‌گیرد، آن‌ها را با وزن‌های خاصی …
ادامه مطلب

درخت تصمیم چیست؟ مدل یادگیری ماشین شبیه به گرفتن تصمیم‌های روزمره

درخت تصمیم چیست؟ مدل یادگیری ماشین شبیه به گرفتن تصمیم‌های روزمره
درخت تصمیم یکی از مدل‌های محبوب یادگیری ماشین است که شبیه یک نمودار شاخه‌دار کار می‌کند. تصور کنید می‌خواهید تصمیم بگیرید که آیا امروز لباس گرم بپوشید یا نه. برای این تصمیم، ممکن است چند سوال بپرسید: آیا هوا سرد است؟ آیا باران می‌آید؟ آیا فردا قرار است بیرون بروید؟     هر سوال مثل یک شاخه در درخت است. بر اساس جواب‌ها، مسیرهای مختلفی را طی می‌کنید تا به …
ادامه مطلب

رگرسیون خطی چیست؟ ساده‌ترین مدل یادگیری ماشین

رگرسیون خطی چیست؟ ساده‌ترین مدل یادگیری ماشین
رگرسیون خطی یکی از مدل‌های پایه و پرکاربرد در یادگیری ماشین است که سعی می‌کند رابطه‌ای ساده بین ویژگی‌های ورودی (مثلاً وزن، سن یا ساعت مطالعه) و نتیجه‌ای که می‌خواهیم پیش‌بینی کنیم (مثل قد، نمره یا درآمد) پیدا کند. تصور کنید می‌خواهید قد یک نفر را فقط بر اساس وزنش پیش‌بینی کنید. رگرسیون خطی مانند کشیدن یک خط مستقیم روی نموداری از داده‌هاست، به طوری که این خط بهترین حدس …
ادامه مطلب

مدل‌های ریاضی در یادگیری ماشین

مدل‌های ریاضی در یادگیری ماشین
حالا که فهمیدیم مدل‌سازی ریاضی چقدر مهمه، بیاید چند مدل معروف و ساده رو با هم مرور کنیم:   رگرسیون خطی (Linear Regression) یه مدل خیلی ساده که رابطه‌ی بین ورودی‌ها و خروجی‌ها رو با یه خط یا صفحه توصیف می‌کنه. درخت تصمیم (Decision Tree) یه مدل شبیه یک نمودار شاخه‌دار که سوال‌های ساده می‌پرسه و بر اساس جواب‌ها مسیر رو انتخاب می‌کنه تا به نتیجه برسه. ماشین بردار پشتیبان …
ادامه مطلب

کارگاه مدل‌سازی ریاضی در مطالعات زیست‌مولکولی، جایی که ریاضیات به کشف رازهای سرطان کمک می‌کند.

کارگاه مدل‌سازی ریاضی در مطالعات زیست‌مولکولی، جایی که ریاضیات به کشف رازهای سرطان کمک می‌کند.
نگاهی کوتاه به این مسیر علمی و نوآورانه
ادامه مطلب

مدل‌سازی ریاضی و یادگیری ماشین

مدل‌سازی ریاضی و یادگیری ماشین
مدل‌سازی ریاضی یعنی استفاده از زبان ریاضی برای توصیف یه مسئله یا سیستم. مثل یه نقشه که مسیر حرکت رو به ما نشون می‌ده!   حالا تو یادگیری ماشین، مدل‌سازی ریاضی کلی کار مهم انجام می‌ده:       کمک می‌کنه مسئله رو دقیق و واضح تعریف کنیم مدل‌های مختلف مثل رگرسیون خطی یا شبکه‌های عصبی رو به صورت فرمول‌های ریاضی بسازیم پارامترهای مدل رو با داده‌ها بهینه کنیم تا …
ادامه مطلب

ارتباط مدلسازی ریاضی با زیست‌شناسی سامانه‌ای چیست؟

ارتباط مدلسازی ریاضی با زیست‌شناسی سامانه‌ای چیست؟
زیست‌شناسی سامانه‌ای (Systems Biology) رویکردی نوین برای درک رفتار کل‌نگر سیستم‌های زیستی است. در این رویکرد، به‌جای بررسی یک مولکول یا مسیر خاص به‌تنهایی، به تحلیل تعاملات شبکه‌ای ژن‌ها، پروتئین‌ها و سایر اجزای زیستی پرداخته می‌شود.     در این میان، مدلسازی ریاضی نقش کلیدی دارد. چرا؟ چون به ما امکان می‌دهد این سیستم‌های پیچیده را به زبان ریاضی بیان کنیم، رفتار آن‌ها را در زمان تحلیل کنیم، و حتی …
ادامه مطلب

جستجو در مقالات

سبد خرید