论文研究 arXiv cs.LG Fri, 23 Oct 2026 正文 thin 4 words

摆脱系统发育陷阱:持续同调通过多模态图神经网络实现跨物种离子通道分类

英文标题:Escaping the Phylogenetic Trap: Persistent Homology Enables Cross-Species Ion Channel Classification via Multimodal Graph Neural Networks

本研究指出了蛋白质功能分类模型在评估基准上的普遍缺陷,即随机划分训练集与测试集会导致严重的“系统发育泄漏”(phylogenetic leakage)。这种数据泄露会使模型过度依赖特定生物分类群的伪相关性,从而严重高估其在分布外(out-of-distribution)场景中的泛化性能。为此,研究团队引入拓扑数据分析中的持续同调(Persistent Homology)并结合多模态图神经网络(Multimodal GNN),旨在建立跨物种离子通道分类的鲁棒模型。该成果对于生物医药领域的跨物种靶点预测、抗性机制研究以及计算生物学基准评测规范具有重要的参考价值。
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摆脱系统发育陷阱:持续同调通过多模态图神经网络实现跨物种离子通道分类

论文编号:arXiv:2610.30394v1
公告类型:最新论文 (Announce Type: new)

摘要

蛋白质分类模型对评估协议具有极高的敏感性:传统的随机训练集/测试集划分方式会导致严重的系统发育泄漏(phylogenetic leakage),从而使模型能够利用特定分类群固有的统计相关性,最终大幅高估模型在分布外(out-of-distribution)测试中的实际泛化能力。针对这一严峻挑战,本研究探索通过持续同调(Persistent Homology)与多模态图神经网络(Multimodal Graph Neural Networks)的融合方法,消除分类偏倚并实现跨物种的离子通道功能准确分类。

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