SPP 2363 - Teilprojekt: Neuronale Fingerabdrücke als struktur- und aktivitätssensitive molekulare Darstellungen

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

Das Projektziel kann zusammengefasst werden als die Entwicklung einer robusten neuronalen Netzwerk Architektur für das Training von generischen oder domänenspezifischen neuronalen Fingerprints. Diese neuronalen Fingerprints können als struktur- und aktivitätssensitiver molekulare Repräsentationen für z.B. virtuelles Screening verwendet werden. Zusätzlich werden wir Techniken der erklärbaren Künstlichen Intelligenz integrieren, die für ein besseres Verständnis des Trainings der molekularen Repräsentation sorgen werden und die zur Analyse der wichtigen strukturellen Merkmale, die durch das neuronale Netz gelernt wurden, genutzt werden können. Dies ermöglicht eine grundsätzliche Interpretierbarkeit der gefundenen molekularen Repräsentationen. Darüber hinaus werden wir verschiedene Datenbanken für das Training von generischen und wichtigen domänenspezifischen neuronalen Fingerprints entwickeln und eine einheitliche Test-Umgebung für die Bewertung und den Vergleich von neuronalen Fingerprints im Hinblick auf ihre Funktionalität in virtuellen Screening Ansätzen entwickeln. Im Zeitrahmen dieses Projekts sollte somit ein allgemein verwendbarer aktivitäts- und struktursensitiver neuronaler Fingerabdruck verfügbar sein, der Standard-Fingerabdrücke in virtuellen Screening-Ansätzen übertrifft. Techniken der erklärbaren künstliche Intelligenz werden es ermöglichen, die für die molekulare Ähnlichkeit wichtigen Strukturmerkmale zu verstehen. Darüber hinaus sollten auch mehrere domänenspezifische neuronale Fingerabdrücke für bestimmte Aufgaben zur Verfügung stehen.