Diffusion Models in Bioinformatics: A New Wave of Deep Learning Revolution in Action

Auteurs : Zhiye Guo, Jian Liu, Yanli Wang, Mengrui Chen, Duolin Wang, Dong Xu, Jianlin Cheng

16 pages, 2 figures, 2 tables, first version of the manuscript
Licence : CC BY 4.0

Résumé : Denoising diffusion models have emerged as one of the most powerful generative models in recent years. They have achieved remarkable success in many fields, such as computer vision, natural language processing (NLP), and bioinformatics. Although there are a few excellent reviews on diffusion models and their applications in computer vision and NLP, there is a lack of an overview of their applications in bioinformatics. This review aims to provide a rather thorough overview of the applications of diffusion models in bioinformatics to aid their further development in bioinformatics and computational biology. We start with an introduction of the key concepts and theoretical foundations of three cornerstone diffusion modeling frameworks (denoising diffusion probabilistic models, noise-conditioned scoring networks, and stochastic differential equations), followed by a comprehensive description of diffusion models employed in the different domains of bioinformatics, including cryo-EM data enhancement, single-cell data analysis, protein design and generation, drug and small molecule design, and protein-ligand interaction. The review is concluded with a summary of the potential new development and applications of diffusion models in bioinformatics.

Soumis à arXiv le 13 Fév. 2023

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Beta

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme compare le titre et le résumé de cet article à tous les articles de la même catégorie arXiv que nous avons résumés, et trouve les plus proches. Vous pouvez le relancer de temps en temps : les résultats s'améliorent à mesure que notre base grandit.