深度学习在生物医药领域中的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量
4681	2025-04-06	Covariate-Balancing-Aware Interpretable Deep Learning Models for Treatment Effect Estimation 2025-Apr, Statistics in biosciences IF:0.8Q4 DOI:10.1007/s12561-023-09394-6 PMID:40170916	research paper	本文提出了一种新的深度学习方法，用于在观察数据中估计处理效应，并提高了模型的可解释性	通过利用加权能量距离的特性，提出了一个更紧的平均处理效应（ATE）估计偏差上界，并设计了一个新的目标函数，不需要正确指定倾向得分模型	NA	提高观察数据中处理效应估计的准确性和可解释性	观察数据中的处理效应	machine learning	NA	深度学习方法	neural additive models	观察数据	使用了两个基准数据集（IHDP和ACIC）以及NHANES中关于吸烟对血镉水平影响的研究数据
4682	2025-04-06	On the Robustness of Bayesian Neural Networks to Adversarial Attacks 2025-Apr, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3386642 PMID:38648123	research paper	本文分析了贝叶斯神经网络（BNNs）在过参数化极限下对抗攻击的几何特性，并证明了在该极限下BNNs对基于梯度的对抗攻击具有鲁棒性	揭示了在过参数化极限下，BNNs对基于梯度的对抗攻击的鲁棒性源于数据分布的退化性，并证明了BNN后验分布对这类攻击的鲁棒性	研究依赖于无限宽BNNs收敛到高斯过程的假设，且实验仅在MNIST、Fashion MNIST和一个合成数据集上进行	研究贝叶斯神经网络在对抗攻击下的鲁棒性	贝叶斯神经网络（BNNs）	machine learning	NA	Hamiltonian Monte Carlo, variational inference	Bayesian neural networks (BNNs), Gaussian processes (GPs)	image	MNIST, Fashion MNIST, 和一个合成数据集
4683	2025-04-06	General Hyperspectral Image Super-Resolution via Meta-Transfer Learning 2025-Apr, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3387970 PMID:38648133	研究论文	提出了一种基于元迁移学习的通用高光谱图像超分辨率框架，以解决数据稀缺和高维度带来的挑战	通过元迁移学习随机采样不同光谱范围进行超分辨率任务，设计任务调度逐步扩展波段数量，并采用多融合特征的网络架构提升性能	未明确提及具体的数据集规模限制或计算资源需求	提升高光谱图像超分辨率的泛化能力和性能	高光谱图像	计算机视觉	NA	元迁移学习	MTL（元迁移学习框架）	高光谱图像	未明确提及具体样本数量，但使用了多个数据集
4684	2025-04-06	Dual-Channel Adaptive Scale Hypergraph Encoders With Cross-View Contrastive Learning for Knowledge Tracing 2025-Apr, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2024.3386810 PMID:38652621	research paper	提出了一种名为HyperKT的新型知识追踪模型，通过双通道自适应尺度超图编码器和跨视图对比学习来捕捉学习者知识状态的多粒度特征	设计了自适应尺度超边蒸馏组件生成知识感知和模式感知超边，引入双通道超图编码器捕捉全局和局部知识状态，并采用跨视图对比学习机制增强监督信号	未提及具体限制	改进知识追踪任务，更准确地预测学习者未来表现	学习者的历史响应数据	natural language processing	NA	graph neural networks, contrastive learning	dual-channel hypergraph encoders (simplified hypergraph convolution network and collaborative hypergraph convolution network)	response data	三个真实世界数据集（未提供具体样本数量）
4685	2025-04-06	SpaMask: Dual masking graph autoencoder with contrastive learning for spatial transcriptomics 2025-Apr, PLoS computational biology IF:3.8Q1 DOI:10.1371/journal.pcbi.1012881 PMID:40179332	research paper	提出了一种名为SpaMask的双重掩码图自编码器，结合对比学习用于空间转录组学分析，以提高聚类准确性和批次校正效果	SpaMask通过同时掩码部分节点和边，结合MGAE和MGCL模块，提升了模型在稀疏数据下的鲁棒性和性能	未明确提及具体局限性，但可能受限于数据稀疏性和平台多样性	开发一种更鲁棒的空间转录组学数据分析方法，以改善空间域表征	空间转录组学数据中的细胞空间位置和基因表达	digital pathology	NA	spatial resolved transcriptomics (SRT)	Graph Neural Networks (GNNs), Masked Graph Autoencoders (MGAE), Masked Graph Contrastive Learning (MGCL)	spatial transcriptomics data	八个来自五个不同平台的数据集
4686	2025-04-06	LMCBert: An Automatic Academic Paper Rating Model Based on Large Language Models and Contrastive Learning 2025-Mar-31, IEEE transactions on cybernetics IF:9.4Q1 DOI:10.1109/TCYB.2025.3550203 PMID:40168236	研究论文	本文提出了一种基于大型语言模型和对比学习的自动学术论文评分模型LMCBert	结合大型语言模型（LLMs）和动量对比学习（MoCo）优化Bert训练，提高学术论文接受预测的准确性	模型性能可能受到预训练语料与学术文本差异的影响	开发高效且准确的自动学术论文评分方法	学术论文	自然语言处理	NA	大型语言模型（LLMs）、动量对比学习（MoCo）	Bert	文本	NA
4687	2025-04-06	Applications of AI in Predicting Drug Responses for Type 2 Diabetes 2025-Mar-27, JMIR diabetes DOI:10.2196/66831 PMID:40146874	research paper	本文探讨了人工智能在预测2型糖尿病药物反应中的应用	利用AI技术（包括机器学习和深度学习）分析大规模数据集，以提高药物反应预测的准确性，并倾向于使用集成方法作为首选模型	未提及具体的数据集规模或模型性能的局限性	预测2型糖尿病患者对降糖药物的反应，以优化治疗方案和实现个性化医疗	2型糖尿病患者	machine learning	diabetes	machine learning, deep learning	ensemble methods	electronic health records, clinical trials, observational studies	NA
4688	2025-04-06	DeepTWA-TM: Deep Learning T-Wave Alternans Detection in Ambulatory ECG via Time Analysis 2025-Mar-26, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3553789 PMID:40138221	研究论文	本研究提出了一种名为DeepTWA-TM的深度学习方法，用于在动态心电图中通过时间分析检测T波交替（TWA）	该方法利用迁移学习和稳健的架构（如VGG、ResNet和Inception）直接从心电信号中检测TWA，无需先前的信号处理步骤（如R峰识别、T波分割或特征工程）	NA	开发一种非侵入性标记物，用于评估心源性猝死的风险	动态心电图中的T波交替（TWA）	机器学习	心血管疾病	深度学习	VGG, ResNet, Inception	心电信号	来自真实患者的自定义长期数据集，包含从不可见的微交替到20至100μV的高振幅TWA的TWA发作
4689	2025-04-06	A Survey of Deep Learning in Sports Applications: Perception, Comprehension, and Decision 2025-Mar-26, IEEE transactions on visualization and computer graphics IF:4.7Q1 DOI:10.1109/TVCG.2025.3554801 PMID:40138241	综述	本文全面综述了深度学习在体育应用中的算法、数据集、虚拟环境及挑战	系统梳理了深度学习在体育表现中的感知、理解和决策三个层次的应用，并总结了当前挑战与未来趋势	未涉及具体实验验证或新型算法开发	探讨深度学习在体育领域的应用现状与发展方向	体育表现中的感知、理解和决策	机器学习	NA	深度学习	NA	视频、传感器数据等	NA
4690	2025-04-06	Integrating Single-Molecule Sequencing and Deep Learning to Predict Haplotype-Specific 3D Chromatin Organization in a Mendelian Condition 2025-Mar-20, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.02.26.640261 PMID:40166185	research paper	该研究提出了一种结合单分子测序和深度学习的模型FiberFold，用于预测单倍型特异性的3D染色质组织	结合卷积神经网络和Transformer架构，利用长读长测序数据预测细胞类型和单倍型特异性的3D基因组组织	NA	研究3D基因组结构在基因调控和人类疾病中的作用	人类单倍型特异性3D染色质组织	machine learning	Mendelian disease	Fiber-seq, long-read sequencing	CNN, Transformer	multi-omic data	NA
4691	2025-04-06	Predicting Task Activation Maps from Resting-State Functional Connectivity using Deep Learning 2025-Mar-19, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2024.09.10.612309 PMID:39314460	research paper	使用深度学习从静息态功能连接预测任务激活图	复制了最先进的深度学习模型BrainSurfCNN，并探索了两种新的架构改进方法：添加Squeeze-and-Excitation注意力机制（BrainSERF）和使用基于图神经网络的架构（BrainSurfGCN）	未提及具体局限性	推进深度学习在神经影像学中的应用	人脑连接组计划（HCP）中的静息态和任务fMRI数据	神经影像学	NA	深度学习，fMRI	BrainSurfCNN, BrainSERF, BrainSurfGCN	fMRI数据	未提及具体样本量
4692	2025-04-06	Predictions from Deep Learning Propose Substantial Protein-Carbohydrate Interplay 2025-Mar-15, bioRxiv : the preprint server for biology DOI:10.1101/2025.03.07.641884 PMID:40161692	research paper	该研究开发了一种名为PiCAP的新型数据集和神经网络架构，用于预测蛋白质是否非共价结合碳水化合物，并开发了CAPSIF2模型预测与碳水化合物相互作用的蛋白质残基	开发了PiCAP和CAPSIF2两个新模型，分别用于预测蛋白质与碳水化合物的结合以及相互作用的残基，性能优于现有模型	研究基于已知碳水化合物结合蛋白的数据集，可能无法涵盖所有潜在的相互作用	预测蛋白质与碳水化合物的非共价结合及其相互作用位点	蛋白质和碳水化合物的相互作用	machine learning	NA	neural network	PiCAP, CAPSIF2	protein sequence data	已知碳水化合物结合蛋白的数据集及三个蛋白质组
4693	2025-04-06	Strategies to include prior knowledge in omics analysis with deep neural networks 2025-Mar-14, Patterns (New York, N.Y.) DOI:10.1016/j.patter.2025.101203 PMID:40182174	综述	本文探讨了在深度学习模型中整合先验知识以提高分子谱数据分析性能的策略	提出了三种利用先验知识指导深度学习模型处理分子谱数据的主要策略，并回顾了相关深度学习架构，包括图神经网络的新思想	未提及具体实施这些策略时的计算资源需求或实际应用中的潜在挑战	提高基于分子谱数据的表型预测性能	分子谱数据	机器学习	NA	高通量分子分析技术	深度学习模型，图神经网络(GNN)	分子谱数据	NA
4694	2025-04-06	GREEN: A lightweight architecture using learnable wavelets and Riemannian geometry for biomarker exploration with EEG signals 2025-Mar-14, Patterns (New York, N.Y.) DOI:10.1016/j.patter.2025.101182 PMID:40182177	研究论文	介绍了一种名为GREEN的轻量级神经网络架构，用于处理原始EEG数据，结合了小波变换和黎曼几何	GREEN结合了小波变换和黎曼几何，提供了一种轻量级且可解释的EEG信号处理方法，优于现有非深度学习和大型深度学习模型	未提及具体局限性	探索EEG信号中的生物标志物，并开发一种轻量级且可解释的神经网络架构	EEG信号	机器学习	NA	小波变换和黎曼几何	GREEN（Gabor Riemann EEGNet）	EEG信号	超过5,000名参与者的四个数据集
4695	2025-04-06	Minimizing Human-Induced Variability in Quantitative Angiography for Robust and Explainable AI-Based Occlusion Prediction 2025-Mar-13, ArXiv PMID:40160450	研究论文	本研究通过消除定量血管造影中的注射偏差，提高了深度神经网络对颅内动脉瘤闭塞预测的准确性和可解释性	提出了一种消除注射偏差的算法，并结合可解释AI（XAI）提高模型预测的可靠性和临床相关性	研究仅基于458名患者的血管造影数据，样本量可能不足以覆盖所有临床情况	提高颅内动脉瘤闭塞预测的准确性和模型的可解释性	接受流动转向器治疗的颅内动脉瘤患者	数字病理学	颅内动脉瘤	定量血管造影（QA）	深度神经网络（DNN）	血管造影图像	458名患者的血管造影数据
4696	2025-04-06	Diagnostic Accuracy of a Deep Learning Algorithm for Detecting Unruptured Intracranial Aneurysms in Magnetic Resonance Angiography: A Multicenter Pivotal Trial 2025-Mar-12, World neurosurgery IF:1.9Q2 DOI:10.1016/j.wneu.2025.123882 PMID:40086726	research paper	评估深度学习算法在磁共振血管造影中检测未破裂颅内动脉瘤的准确性	使用3D U-Net模型在TOF MRA数据上实现高灵敏度和低假阳性率的未破裂颅内动脉瘤检测	对于小于3毫米的动脉瘤检测灵敏度较低，专家审查仍然必要	评估深度学习算法在未破裂颅内动脉瘤检测中的效果，以减轻放射科医生的工作负担	675名参与者（189名动脉瘤阳性，486名阴性）的TOF MRA数据	digital pathology	cardiovascular disease	time-of-flight (TOF) magnetic resonance angiography (MRA)	3D U-Net	image	675名参与者（221个未破裂颅内动脉瘤）
4697	2025-04-06	MMFmiRLocEL: A multi-model fusion and ensemble learning approach for identifying miRNA subcellular localization using RNA structure language model 2025-Mar-07, IEEE journal of biomedical and health informatics IF:6.7Q1 DOI:10.1109/JBHI.2025.3548940 PMID:40053625	研究论文	本文提出了一种名为MMFmiRLocEL的多模型融合与集成学习方法，用于识别miRNA的亚细胞定位	首次结合序列、结构和功能三种信息进行miRNA亚细胞定位预测，并采用多模型融合与集成学习策略	未提及具体样本量或验证数据集规模	提高miRNA亚细胞定位预测的准确性和鲁棒性	miRNA亚细胞定位(MSL)	生物信息学	NA	RNA 3D结构预测模型、卷积神经网络、深度残差神经网络	CNN、ResNet、多模型融合与集成学习	RNA序列数据、3D结构数据、miRNA-疾病关联网络数据	NA
4698	2025-04-06	CoupleVAE: coupled variational autoencoders for predicting perturbational single-cell RNA sequencing data 2025-Mar-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf126 PMID:40178283	研究论文	提出了一种名为CoupleVAE的新型深度学习方法，用于预测扰动后的单细胞RNA测序数据	CoupleVAE由两个耦合的VAE组成，通过耦合器在潜在空间中进行更复杂的细胞状态转换，有效预测扰动后的单细胞RNA测序数据	NA	预测单细胞扰动响应，以理解生物体的功能和行为	单细胞RNA测序数据	计算生物学	NA	单细胞RNA测序	VAE (变分自编码器)	RNA测序数据	三个真实数据集（感染、刺激和跨物种预测）
4699	2025-04-06	Data imbalance in drug response prediction: multi-objective optimization approach in deep learning setting 2025-Mar-04, Briefings in bioinformatics IF:6.8Q1 DOI:10.1093/bib/bbaf134 PMID:40178282	研究论文	本文提出了一种多目标优化方法，用于解决药物反应预测中的数据不平衡问题，以提高深度学习模型的泛化能力	通过构建多目标优化损失函数（Multi-Objective Optimization Regularized by Loss Entropy）并将其应用于深度学习模型，解决了药物反应预测中的数据不平衡问题	数据深度仍然不足，与计算机视觉或自然语言处理等领域相比，当前的学习能力有限	提高药物反应预测模型的泛化能力	小分子药物和肿瘤的生物学特征	机器学习	癌症	深度学习	深度学习模型	基因组数据和药物筛选数据	NA
4700	2025-04-06	Weakly Aligned Feature Fusion for Multimodal Object Detection 2025-Mar, IEEE transactions on neural networks and learning systems IF:10.2Q1 DOI:10.1109/TNNLS.2021.3105143 PMID:34437075	研究论文	提出一种名为AR-CNN的多模态检测器，解决多模态数据中的位置偏移问题，并通过特征融合提升物体检测的准确性和鲁棒性	设计了区域特征对齐模块和RoI抖动策略，提出新型多模态特征融合方法，并提供了新的多模态标注数据集KAIST-Paired	未明确提及方法在极端未对齐情况下的性能表现	解决多模态物体检测中的位置偏移问题，提升检测准确性和鲁棒性	多模态图像数据（如彩色、热成像和深度图像）中的物体	计算机视觉	NA	多模态特征融合	CNN, AR-CNN	多模态图像（RGB-T, RGB-D）	在多种2D和3D物体检测数据集上进行了广泛实验