深度学习与计算生物学入门指南

 2025-02-27  
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深度学习与计算生物学入门指南

 

1. 动手学深度学习系列

课程链接: Bilibili
参考资料: D2L

由MXNet作者李沐主讲,该系列课程以实践为主,适合初学者快速入门。

学习建议:

  1. 从基础开始: 先掌握数学基础(线性代数、概率统计、微积分)。
  2. 编程准备: 熟悉Python,掌握Numpy、Pandas等科学计算库。
  3. 学习框架: 该课程提供PyTorch、TensorFlow、PADDLE、MXNet四种实现,建议选择最熟悉的框架进行练习。
  4. 代码实践: 跟随课程内容,在Jupyter Notebook中编写代码,并尝试修改模型结构以加深理解。

 

2. 台大李宏毅2023 机器学习/深度学习

课程链接: 台大李宏毅

该课程为经典的机器学习与深度学习入门教程,涵盖基础概念及最新的研究进展。

学习建议:

  1. 概念为主,实践为辅: 重点理解ML/DL的核心思想,如损失函数、梯度下降、神经网络结构等。
  2. 作业练习: 该课程提供大量练习题,建议跟随进度完成。
  3. 深度思考: 该课程强调原理理解,建议结合论文阅读。

 

3. Computational Systems Biology: Deep Learning in the Life Sciences

课程链接: MIT 6.874

本课程聚焦于深度学习在生命科学中的应用,包括基因组学、蛋白质结构预测、代谢网络等。

学习建议:

  1. 有一定ML/DL基础后学习: 该课程面向具有基础深度学习知识的学者。
  2. 关注生物数据的特殊性: 生命科学数据通常具有高维、低样本量的特点,需要特殊处理。
  3. 结合实际案例: 课程提供的示例代码有助于理解深度学习在生物学中的实际应用。

 

4. 实战教程:基因组学中的深度学习应用

论文链接: Nature Genetics

该论文展示了如何在基因组学中应用深度学习,如基因调控预测、疾病关联分析等。

学习建议:

  1. 深入阅读论文: 关注数据处理、模型架构、实验设计等细节。
  2. 代码复现: 许多论文附带代码,可以尝试在自己的数据集上复现。
  3. 结合自身研究: 如果从事生物信息学研究,可参考该论文的方法来优化实验设计。

 

总结:如何高效入门深度学习?

  1. 基础学习: 先完成《动手学深度学习》,结合台大李宏毅课程掌握基本概念。
  2. 实践训练: 通过D2L书籍和实践课程,学习如何编写深度学习代码。
  3. 领域应用: 进入生物信息学方向,学习MIT课程和相关论文,掌握深度学习在生命科学中的应用。
  4. 论文阅读: 持续跟进相关领域的最新研究,提升专业能力。

按照以上路径,初学者可以快速掌握深度学习,并应用于生物信息学研究。