Applications of deep learning in single-cell analysis

A complete workflow of annotation, training and single-cell analysis using deep learning is proposed in this work. It is demonstrated how a sufficiently large annotation dataset of reliable quality may be created easily and quickly with the suggested deep learning-driven method, and how this data ma...

Teljes leírás

Elmentve itt :
Bibliográfiai részletek
Szerző: Hollandi Réka
További közreműködők: Horváth Péter (Témavezető)
Dokumentumtípus: Disszertáció
Megjelent: 2021-07-13
Kulcsszavak:mélytanulás, egysejt elemzés, szegmentálás, mikroszkópia
Tárgyszavak:
doi:10.14232/phd.10801

mtmt:32854854
Online Access:http://doktori.ek.szte.hu/10801
Leíró adatok
Tartalmi kivonat:A complete workflow of annotation, training and single-cell analysis using deep learning is proposed in this work. It is demonstrated how a sufficiently large annotation dataset of reliable quality may be created easily and quickly with the suggested deep learning-driven method, and how this data may be used to train segmentation networks capable of high accuracy. Such a segmentation method is also proposed, using deep learning techniques including the automatic generation of synthetic images closely resembling real microscopy images, resulting in robust and very precise single-cell segmentation. It can adapt to novel image domains without ground truth annotations. The presented methods are utilized in several research projects.
Egy mélytanulás alapú, annotálásra, tanításra és egysejt elemzésre alkalmas teljes munkafolyamatot mutatunk be ebben a disszertációban. Leírjuk, hogyan lehet megfelelően nagy méretű és megbízható minőségű annotált adathalmazokat könnyedén és gyorsan készíteni a javasolt mélytanulás alapú módszerrel, és ez az adat hogyan használható magas pontosságú szegmentáló hálózatok tanítására. Egy ilyen szegmentáló módszert is javaslunk, amely mélytanulás technikákat alkalmaz, többek közt a valódi mikroszkópos képekhez erősen hasonlító szintetikus képek automatikus generálását, így robusztus és nagyon pontos egysejt szegmentálás érhető el. A módszer képes ún. ground truth annotálások nélkül új képi modalitásokhoz alkalmazkodni. A bemutatott módszereket számos kutatási projektben alkalmazzuk.