طراحی مدار ژنتیکی طبقه بندی کننده سلولی مصنوعی با الهام از شبکه عصبی مصنوعی

در چند دهه اخیر علم زیست شناسی مصنوعی برآن بوده است که با طراحی و ساخت مدارهای ژنتیکی مصنوعی مختلف گامی در جهت بهبود سلامتبردارد. از جمله این مدارها، طبقه بندی کننده های سلولی هستند که به سلول این قابلیت را میدهند که خود را از لحاظ مبتلا بودن یا نبودن به یک بیماری خاصطبقه بندی کند و در پی آن عملی مشخص انجام دهد. نکته مهم در هر طبقه بندی کننده سلولی آن است که بین نمونه های کلاس های مختلف تمایز زیادی قائلشود و به صورت ژنتیکی قابل پیاده سازی باشد. باید درنظر داشت که طبقه بندی کننده سلولی مصنوعی، پس از طراحی، به صورت ژنتیکی و با ابزار زیستی و نه سخت افزاری پیاده سازی می شود. تاکنون اکثر تحقیقات در این زمینه به طور سعی و خطا صورت گرفته اند به جز معدود کارهایی که گامی در جهت طراحی سیستمی این مدارها برداشته اند. در این مقاله راهکاری جدید برای طراحی طبقه بندی کننده های سلولی مصنوعی ارائه شده است. در این روش شبکه ای الهام گرفته از شبکه عصبی مصنوعی طراحی می شود که متشکل از توابع پایه توصیف کننده رفتارهای شبکه ژنی (تابع هیل) می باشد. به این ترتیب پارامترهای مدار ژنتیکی به منظور طبقه بندی دقیق سلول ها و تمایز بین سلول های کلاس های مختلف، به صورت بهینه تعیین می شوند و درنهایت ساختار طراحی شده، از لحاظ ژنتیکی کاملا قابل پیاده سازی می باشد.

کلیدواژه ها:

زیست شناسی مصنوعی ، شبکه عصبی مصنوعی ، طبقه بندی کننده سلولی مصنوعی