কোয়ান্টাম অ্যালগোরিদম প্রয়োগের ক্ষেত্রে কম্পিউটারের জীববিজ্ঞানের কোনও সমস্যা রয়েছে?


12

শিরোনাম অনুসারে, আমি কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের প্রকাশিত উদাহরণগুলি কম্পিউটারের জীববিজ্ঞানের সমস্যার ক্ষেত্রে প্রয়োগ করছি। স্পষ্টতই বৈষম্যগুলি বেশি যে ব্যবহারিক উদাহরণগুলি বিদ্যমান নেই (এখনও) - আমি যা সম্পর্কে আগ্রহী তা হ'ল ধারণার কোনও প্রমাণ । এই প্রসঙ্গে গণ্য জীববিজ্ঞান সমস্যার কয়েকটি উদাহরণ হ'ল:

  • প্রোটিন কাঠামোর পূর্বাভাস (মাধ্যমিক, তৃতীয়)
  • ড্রাগ-লিগান্ড বাঁধাই
  • একাধিক সিকোয়েন্স প্রান্তিককরণ
  • ডি-নোভো অ্যাসেম্বলি
  • মেশিন লার্নিং অ্যাপ্লিকেশন

আমি এর মধ্যে একটি মাত্র রেফারেন্স পেয়েছি যা আমি মনে করি যে আমি যা খুঁজছি তার উদাহরণস্বরূপ। এই গবেষণায়, ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর বাইন্ডিংয়ের জন্য একটি ডি-ওয়েভ ব্যবহার করা হয়েছিল, তবে অ্যাডিয়াব্যাটিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের ক্ষেত্রের বাইরের উদাহরণ পাওয়া আকর্ষণীয় হবে।

কোয়ান্টাম সিমুলেশন শর্তাবলী বেশ কয়েকটি আছে। যদিও এগুলি স্পষ্টতই জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক বলে বিবেচিত কোনও স্কেলগুলিতে স্পষ্টতই অনুকরণ নয়, তবে কেউ ভাবতে পারেন যে গবেষণার এই লাইনটি জৈবিক তাত্পর্যের বৃহত্তর অণুগুলির মডেলিংয়ের পূর্বসূরী (অন্যান্য অনেক কিছুর মধ্যে)।

সুতরাং, ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর বাইন্ডিং এবং কোয়ান্টাম সিমুলেশন বাদে, জীববিজ্ঞানের সাথে প্রাসঙ্গিক ধারণার কোনও অন্য প্রমাণ আছে কি?

আপডেট: আমি এখনও অবধি সেরা উত্তর গ্রহণ করেছি তবে আরও কোনও উদাহরণ সামনে আসে কিনা তা দেখার জন্য আমি চেক ইন করব। আমি আরও কিছু দেখতে পেয়েছি, কিছুটা পুরানো (২০১০), যা জাল প্রোটিন মডেলগুলিতে স্বল্প শক্তিযুক্ত প্রোটিনের স্বরূপ সনাক্তকরণ - এবং একটি ডি-ওয়েভ প্রকাশনা at


কেন আপনি "গণনামূলক জীববিজ্ঞান সমস্যা" এর অধীনে "মেশিন লার্নিং অ্যাপ্লিকেশনগুলি" শ্রেণীবদ্ধ করেছেন?
জানুভিডিএ

আমি অনুমান করি যে আপনার প্রশ্ন এবং আমার সাম্প্রতিক প্রশ্নের মধ্যে একটি ওভারল্যাপ রয়েছে: কোয়ান্টামকমপুটিং.স্ট্যাকেক্সেক্সঞ্জ / প্রশ্নস / 41৪৫০/২ উদাহরণস্বরূপ, আমার ধারণা, ড্রাগ-লিগান্ড বাইন্ডিং পরিমাপ করার জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহারের দক্ষতা নতুন ড্রাগগুলির সনাক্তকরণে বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনতে পারে ।
জানুডিডিএ

আমি মেশিন লার্নিং অ্যাপ্লিকেশনগুলি ব্যবহার করেছি কারণ তারা গণনামূলক জীববিজ্ঞান এবং বায়োইনফরম্যাটিকগুলিতে সর্বব্যাপী। অন্যান্য উদাহরণগুলি প্রথম নীতিগুলি ব্যবহার করে জৈবিক প্রক্রিয়াগুলির মডেলিং হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, তবে মেশিন লার্নিং সাধারণত প্রথম নীতি ভিত্তিক পদ্ধতির পরিবর্তে এক অভিজ্ঞতাবাদী। আমি প্রথম-নীতি ভিত্তিক মডেলিংয়ের প্রতিক্রিয়া সীমাবদ্ধ করতে চাইনি কারণ এটি জৈবিক প্রক্রিয়াটির মডেলিং হওয়ায় এটি গণনার কোনও অভিনব মডেলের প্রয়োগ সম্পর্কে এতটা as
গ্রিনস্টিক

@ জনভিডিএ আপনার প্রশ্নের লিঙ্কের জন্য ধন্যবাদ, এটি অবশ্যই আকর্ষণীয়।
গ্রিনস্টিক

উত্তর:


4

কোয়ান্টাম জীববিদ্যায় আমি বিশেষভাবে রেফারেন্সগুলি খুঁজে পাইনি। তবে আমি কোয়ান্টাম অ্যাসিস্টড বায়োমোলিকুলার মডেলিং নামে একটি পর্যালোচনা পেয়েছি ।

আপনি এটি আকর্ষণীয় বলে মনে করতে পারেন তবে এটি ২০১০ সালের। ক্ষেত্রটি তখন থেকেই বিকশিত হয়েছে তবে আমার ধারণা ধারণা একই রকম রয়েছে। লেখকরা প্রতিটি ধ্রুপদী পথ এক সাথে চেষ্টা করার জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটারের দক্ষতার ধারণার উপর আরও বেশি মনোনিবেশ করেন।

আমি মাঠ এবং সাধারণ অনুশীলন সম্পর্কে খুব বেশি জানি না। তবে যদি কম্পিউটেশনাল বায়োলজি অপটিমাইজেশনের দিকে বেশি মনোযোগ নিবদ্ধ করে থাকে তবে কোয়ান্টাম অনুসন্ধান অ্যালগরিদম বা হাইব্রিড ক্লাসিক্যাল-কোয়ান্টাম সেটআপ প্রয়োগ করা উপযুক্ত (যদিও এই মুহুর্তে ব্যবহারিক না হলেও)।

এখন মেশিন লার্নিং সম্পর্কে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের বিষয়টি কিছুটা অস্পষ্ট। বিশেষত কোয়ান্টাম মেশিন লার্নিং নামের সাথে। বিভিন্ন পন্থা / লক্ষ্য নেওয়া হয়। কিছু অ্যালগরিদমগুলি কে-মিনস, এসভিএম এর মতো ধ্রুপদী অ্যালগরিদমগুলিতে (কিউআরএএম নামক অনুমানক ডিভাইসের উপর ভিত্তি করে) গতিশীলতা অর্জনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে ... বা সীমাবদ্ধ বল্টজম্যান মেশিনের মতো ধ্রুপদী অ্যালগোরিদমে শেখার প্রক্রিয়াটিতে সহায়তা করার জন্য কিউসি ব্যবহার করুন। কিছু উদাহরণস্বরূপ কোয়ান্টাম ডেটা সংকুচিত করার মতো কোয়ান্টাম ডেটা সহ এমএল করার উপর মনোনিবেশ করে।

উপসংহার: আমাদের কাছে এখনও স্পষ্ট ধারণা নেই তবে এটি উত্তেজনাপূর্ণ করে তোলে। প্রক্রিয়াধীন, আমরা কেবলমাত্র নতুন অ্যালগরিদম তৈরি করতে পারি বা বর্তমান ধ্রুপদী শ্রেণীর উন্নতি করতে পারি।

সম্পাদনা : সম্প্রতি একটি প্রেস বিজ্ঞপ্তিতে বায়োইনফরম্যাটিক্স এবং জিনোমিক্সে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের বাস্তব বিশ্ব অ্যাপ্লিকেশন বিকাশের জন্য রিগেটি কম্পিউটিং এবং এন্ট্রপিকা ল্যাবগুলির মধ্যে একটি অংশীদারিত্বের ঘোষণা করেছে।


1
এটি একটি চমৎকার তথ্যসূত্র. হ্যাঁ, নির্দিষ্ট ক্ষেত্রগুলিতে বিশেষত আণবিক কাঠামোর মডেলিং এবং বাঁধাই করা অপ্টিমাইজেশন মোটামুটি সাধারণ। আমি কিউএমএল নিয়ে অস্পষ্টতা সম্পর্কে শুনেছি; আপনার ব্যাখ্যা এবং উপসংহার জন্য ধন্যবাদ। এটি সহায়ক!
গ্রিনস্টিক

1
চমৎকার - আমি এটি মিস করেছি তবে একরকম এখনও তারা দেখতে পেল যে তারা 2019 সালের জন্য একটি 128 কুইট হাইব্রিড সিস্টেম তাদের রোডম্যাপে ঘোষণা করেছে announced এটি ভাগ করে নেওয়ার জন্য ধন্যবাদ!
গ্রিনস্টিক

1
প্রথম কাগজটি কি সত্যই প্রশ্নের উত্তর দিচ্ছে (কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের উদাহরণগুলি গণ্য জীববিজ্ঞানের সমস্যার ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হচ্ছে)? আমি যখন এটি খুব দ্রুত পড়ি তখন কাগজটি মূলত উল্লেখ করে যে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং "ভবিষ্যতে" বায়োমোলিকুলস মডেলিংয়ে সহায়তা করে যা এখনও বলা যায় যে কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম রয়েছে যা আমরা আজ সম্পাদন করতে পারি (বা এমনকি ভবিষ্যতেও হতে পারে) কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি যথেষ্ট শক্তিশালী) বায়োমোলিকুলস মডেলিংয়ের সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য।
জানুভিডিএ

প্রশ্নটির সাথে রিগেটি লিঙ্কটির প্রাসঙ্গিকতা কী তা আমি খানিকটা ভাবছি।
জানভিডিএ

1
@ জানভিডিএ আমার কাছে মনে হয়েছে যে অনুমানটি হ'ল কিছু বিদ্যমান অ্যালগোরিদমগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটেশনাল পদক্ষেপগুলির সাথে বাড়ানো যেতে পারে (যেমন কিউএফটি, কোয়ান্টাম ওয়াকস), তবে হ্যাঁ, লেখকরা এই অ্যালগোরিদমগুলি ঠিক কী তা ব্যাখ্যা করেন না। যেটি প্রাসঙ্গিক হতে পারে তা হ'ল কোয়ান্টাম অ্যানিলিং, এটি সিমুলেটেড অ্যানিলিংয়ের সাথে সম্পর্কযুক্ত, যা আণবিক গতিবিদ্যা সিমুলেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
গ্রিনস্টিক

3

কোয়ান্টাম সিমুলেশনটি এমন মডেলগুলি পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যা নির্দিষ্ট জৈবিক প্রক্রিয়া বর্ণনা করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পোটোজনিক এট আল-র একটি 2018 এর কাগজ। সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম সার্কিট ব্যবহার করে হালকা কাটার মডেলগুলি পরীক্ষা করেছেন (নীচের চিত্রটি দেখুন)।

কোয়ান্টাম মেকানিক্স জৈবিক প্রক্রিয়াগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ কার্যকরী ভূমিকা পালন করে কিনা তা বর্তমানে এটি একটি উন্মুক্ত প্রশ্ন। কিছু প্রার্থী জৈবিক প্রক্রিয়া যেখানে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের এমন ভূমিকা থাকতে পারে পাখিগুলিতে চৌর্যবৃত্তি, ঘর্ষণ এবং হালকা ফসল সংগ্রহের অন্তর্ভুক্ত।

পেটোজনিক এট আল দ্বারা কাগজ থেকে চিত্র।  2018


আপনার প্রতিক্রিয়ার জন্য ধন্যবাদ. আকর্ষণীয় হলেও দুর্ভাগ্যক্রমে সালোক সংশ্লেষণ কীভাবে কোয়ান্টাম হতে পারে এমন মডেলিং করা প্রশ্নটির পরিপেক্ষিতে যথেষ্ট নয়। আমি কম্পিউটেশনাল বায়োলজিতে ক্যানোনিকাল সমস্যার জন্য কোয়ান্টাম ডিভাইসের (কোনও ধরণের কিউসি) কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম প্রয়োগে খুব আগ্রহী । কিছু উদাহরণ হ'ল অ্যাডিয়াব্যাটিক কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম বা কোনও ধরণের মেশিন লার্নিংয়ের সাথে ড্রাগ-টার্গেট বাইন্ডিং মডেলিং হতে পারে, বলুন, এইচএইচএল দ্বারা অনুপ্রাণিত অ্যালগরিদম ব্যবহার করে জিনের রূপগুলি কল করা। এগুলি অবশ্যই খেলনার উদাহরণ হতে পারে - তবে এটি আমার ধারণার পরে থাকা ধারণাগুলির এই বিদ্যমান প্রমাণ।
গ্রিনস্টিক

2
আপনার প্রথম অনুচ্ছেদে এবং আসল প্রশ্নের মধ্যে কী যোগসূত্র তা কিছুটা অস্পষ্ট। সম্ভবত এটি কিছুটা স্পষ্ট করা উচিত।
জানভিডিএ
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.