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Natural Language Processing to learn the language of the Human Genome

Projektbeschreibung

Verarbeitung natürlicher Sprache hilft beim Lesen des menschlichen Genoms

Unüberwachte Modelle zur Verarbeitung natürlicher Sprache können bahnbrechende Fortschritte bewirken, indem sie die Struktur der Sprache lernen. Allerdings ist ein tieferes Verständnis der sprachlichen Aspekte unseres Genoms erforderlich. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts GROVER werden Verfahren zur Verarbeitung natürlicher Sprache für die Analyse des menschlichen Genoms eingesetzt, indem diese als Textsequenz behandelt werden. Dazu wird die Tokenisierung von Byte-Paaren genutzt, um ein Vokabular aus DNA-Sequenzen zu erstellen, und es werden Aufmerksamkeitskarten untersucht, um die Trainingsbeziehungen zwischen verschiedenen „Wörtern“ innerhalb des Genoms zu erkennen. Das Projektteam erforscht Sprachregeln mithilfe korpuslinguistischer Methoden. GROVER kombiniert verschiedene Verfahren, um die Grammatik und Syntax des Genoms zu erforschen, biologische Vorhersagen mit fein abgestimmten Modellen zu erfüllen und Methoden für interpretierbares Lernen zu implementieren. Außerdem werden Strategien zur Abschwächung ethnischer Verzerrungen angewandt, um die Analyse von Genomdaten neu aufzustellen.

Ziel

Natural language processing (NLP) models trained on text without explicit supervision can have groundbreaking performance. They can develop a notion for grammar, syntax, and semantics, thus learning the structure of language. However, while we have defined the rules in our language, we only have a basic understanding about the linguistics of our genome. In this project, our goal is to treat the human genome as a sequence of text and apply NLP techniques to the human DNA sequence. We will establish byte-pair tokenization to generate vocabulary from DNA sequence and analyse attention maps to see the training relationship between different “words” of the genome. We will then further investigate the language rules using methods from corpus linguistics. Together, this will allow us to explore the grammar, syntax, and semantics hidden in the genome and capture their biological meaning. For proof-of-principle, we will perform several biological prediction tasks with fine-tuning models, built on top of the pretrained model. First, we will take popular genomic prediction tasks to benchmark our approach, such as predicting genome elements, transcription, and precision of genome editing. Then we will add some novel tasks around genome stability using available multi-omics data. Throughout the project we will implement techniques for interpretable learning and strategies to observe, control, and prevent ethnic biases in our approach.
We expect for large language models to change how we, as a scientific field, approach genomics data analysis and expect our models to establish how these techniques can be applied efficiently, transparently, and in a bias-reduced way. In addition to general understanding of genome biology, we plan to use our models in the future for technical improvements of data analysis, population genetics, and for translational uses with applications in cancer genomics and genome editing.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

TECHNISCHE UNIVERSITAET DRESDEN
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 173 847,36
Adresse
HELMHOLTZSTRASSE 10
01069 Dresden
Deutschland

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Region
Sachsen Dresden Dresden, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten
Mein Booklet 0 0