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导师沟通材料 / 本轮研究进展

DPP联合预测完整研究构想与首轮预实验

从研究背景、问题收敛、数据来源与协议审计,到模型实现、两种留出对照和可复核交付:这是一轮已经实施的研究探索,尚不是已验证有效的工具。

本轮定位

主动完成方案并接受实证检验,首轮未得到联合模型优势;结果、失败边界和优化限制均原样保留。下文“联合”指 DPP4/8/9 多靶点联合预测,不等于联合用药效果。

这一探索为条件化证据主线提供数据工程、算法实现与药学解释的实作材料,不替换两项临床研究卡,也不是新增已确定的博士课题。原始首轮归档完成了15项单元测试与20项模型保存回读检查;这些历史检查不等同于模型有效性验证。

当前是研究原型,不是候选筛选或临床工具。
严格协议匹配配对为 0。已核验原文数值的表观面板仍存在协议报告不完整;不能把来源相同视为实验条件等价,也不能从本结果推断临床疗效或安全性。
3,732排除后测量行保留精确值与删失界限,不补造缺失靶点标签
0严格协议匹配配对部分协议核验面板不等同于严格同条件测定
4来源留出精确表观配对每种脱靶各 2 条,合计仅 2 个独立化合物、1 个来源面板
01 / 科学问题

联合学习能否改善可辨识的表观选择性?

iPADD 使用分子指纹与机器学习预测潜在抗糖尿病候选分子,为这一构想提供相关研究背景。这里将问题收窄到三靶点 IC50 与 ΔpIC50:显式保留删失信息、核验配对证据,再比较联合模型与独立随机森林。不是 iPADD 性能复现,也不表示导师团队已确定开展此具体课题。iPADD 原论文

可计算终点

pIC50 = 9 − log10(IC50 / nM)。ΔpIC50 = pIC50(DPP4) − pIC50(脱靶酶)。正值仅表示该测定面板中的 DPP4 相对效力更高。

可检验而非预设优越

先按验证集效力 macro RMSE 选参数;测试集不调参。选择性终点单独报告。联合模型若落后于随机森林,同样完整保留。

02 / 实际训练结果

所有模型,同一分区内使用相同测试行

以下点估计固定使用种子 20261025,非挑选最好种子或集成结果。效力 RMSE 单位为 pIC50;选择性 ΔMAE 单位为 ΔpIC50。二者衡量不同问题,不得互相替代。

骨架留出

该分区的效力结果:M1 · 精确值多任务、M2 · 删失感知多任务、M3 · 加表观配对约束 的 macro RMSE 高于随机森林(0.681),未显示效力优势。此结论不替代选择性评价。

模型效力 macro RMSE ↓表观配对 macro ΔMAE ↓精确配对 n(8 / 9)三种子效力 RMSE SD
M0 · 独立随机森林0.681不可估计2 / 0单种子
M1 · 精确值多任务0.802不可估计2 / 00.000
M2 · 删失感知多任务0.874不可估计2 / 00.013
M3 · 加表观配对约束0.873不可估计2 / 00.009
逐靶点误差与分母
模型靶点精确测量行化合物MAERMSE
M0 · 独立随机森林DPP43313170.6890.935
M0 · 独立随机森林DPP882810.4440.598
M0 · 独立随机森林DPP935340.4200.508
M1 · 精确值多任务DPP43313170.8501.162
M1 · 精确值多任务DPP882810.4770.637
M1 · 精确值多任务DPP935340.4890.607
M2 · 删失感知多任务DPP43313170.8851.180
M2 · 删失感知多任务DPP882810.5700.744
M2 · 删失感知多任务DPP935340.5660.698
M3 · 加表观配对约束DPP43313170.8931.180
M3 · 加表观配对约束DPP882810.5640.747
M3 · 加表观配对约束DPP935340.5670.692
全部预定神经网络种子
模型种子效力 macro RMSE优化状态
M1 · 精确值多任务202610250.802未收敛
M1 · 精确值多任务202610260.802未收敛
M1 · 精确值多任务202610270.801未收敛
M2 · 删失感知多任务202610250.874未收敛
M2 · 删失感知多任务202610260.898未收敛
M2 · 删失感知多任务202610270.869未收敛
M3 · 加表观配对约束202610250.873未收敛
M3 · 加表观配对约束202610260.894未收敛
M3 · 加表观配对约束202610270.874未收敛
表观配对覆盖与假选择性分母
模型脱靶酶全部配对精确配对阈值可辨识不可辨识假选择性 / 预测阳性且可辨识比例
M0 · 独立随机森林DPP862600 / 20.000
M0 · 独立随机森林DPP950500 / 10.000
M1 · 精确值多任务DPP862604 / 60.667
M1 · 精确值多任务DPP950500 / 10.000
M2 · 删失感知多任务DPP862600 / 20.000
M2 · 删失感知多任务DPP950500 / 10.000
M3 · 加表观配对约束DPP862600 / 20.000
M3 · 加表观配对约束DPP950500 / 10.000

只使用 eligible_combined 表观层;strict 层均为 0。0/0 显示不可估计,不等于零风险。此处的假选择性不是临床安全性指标。

删失界限一致性(不是精确误差)
模型删失行化合物严格关系一致比例平均界限违反
M0 · 独立随机森林1371180.0001.184
M1 · 精确值多任务1371180.1230.839
M2 · 删失感知多任务1371180.7020.182
M3 · 加表观配对约束1371180.7020.176

来源家族留出

该分区的效力结果:M1 · 精确值多任务、M2 · 删失感知多任务、M3 · 加表观配对约束 的 macro RMSE 高于随机森林(1.279),未显示效力优势。此结论不替代选择性评价。

来源面板上的所有预测选择性阳性均为假选择性。

预定种子、ΔpIC50 ≥ 1 阈值、仅限可辨识标签;不是临床风险率。各脱靶酶有 11 条可辨识配对,精确值各仅 2 条。

模型DPP8 假选择性 / 预测阳性DPP9 假选择性 / 预测阳性
M0 · 独立随机森林9 / 911 / 11
M1 · 精确值多任务3 / 34 / 4
M2 · 删失感知多任务10 / 1011 / 11
M3 · 加表观配对约束11 / 1111 / 11
模型效力 macro RMSE ↓表观配对 macro ΔMAE ↓精确配对 n(8 / 9)三种子效力 RMSE SD
M0 · 独立随机森林1.2792.6742 / 2单种子
M1 · 精确值多任务1.5623.1622 / 20.004
M2 · 删失感知多任务1.7583.1532 / 20.005
M3 · 加表观配对约束1.8143.4022 / 20.040
逐靶点误差与分母
模型靶点精确测量行化合物MAERMSE
M0 · 独立随机森林DPP44174100.9921.244
M0 · 独立随机森林DPP864640.8600.962
M0 · 独立随机森林DPP927271.3761.632
M1 · 精确值多任务DPP44174101.3871.792
M1 · 精确值多任务DPP864640.9441.097
M1 · 精确值多任务DPP927271.3931.798
M2 · 删失感知多任务DPP44174101.3861.761
M2 · 删失感知多任务DPP864640.8001.089
M2 · 删失感知多任务DPP927271.8492.424
M3 · 加表观配对约束DPP44174101.4411.854
M3 · 加表观配对约束DPP864640.8591.148
M3 · 加表观配对约束DPP927271.8862.440
全部预定神经网络种子
模型种子效力 macro RMSE优化状态
M1 · 精确值多任务202610251.562未收敛
M1 · 精确值多任务202610261.571未收敛
M1 · 精确值多任务202610271.562未收敛
M2 · 删失感知多任务202610251.758未收敛
M2 · 删失感知多任务202610261.745未收敛
M2 · 删失感知多任务202610271.752未收敛
M3 · 加表观配对约束202610251.814未收敛
M3 · 加表观配对约束202610261.738未收敛
M3 · 加表观配对约束202610271.721未收敛
表观配对覆盖与假选择性分母
模型脱靶酶全部配对精确配对阈值可辨识不可辨识假选择性 / 预测阳性且可辨识比例
M0 · 独立随机森林DPP81121109 / 91.000
M0 · 独立随机森林DPP911211011 / 111.000
M1 · 精确值多任务DPP81121103 / 31.000
M1 · 精确值多任务DPP91121104 / 41.000
M2 · 删失感知多任务DPP811211010 / 101.000
M2 · 删失感知多任务DPP911211011 / 111.000
M3 · 加表观配对约束DPP811211011 / 111.000
M3 · 加表观配对约束DPP911211011 / 111.000

只使用 eligible_combined 表观层;strict 层均为 0。0/0 显示不可估计,不等于零风险。此处的假选择性不是临床安全性指标。

删失界限一致性(不是精确误差)
模型删失行化合物严格关系一致比例平均界限违反
M0 · 独立随机森林3272670.0541.298
M1 · 精确值多任务3272670.1201.030
M2 · 删失感知多任务3272670.3470.573
M3 · 加表观配对约束3272670.3830.584

“表观配对”含预先批准的 partial-protocol 层,不等于严格协议一致。骨架测试没有合格 DPP4–DPP9 精确配对,因此双脱靶宏平均不可估计;来源测试每种配对只有 2 条,不能据此宣称泛化优势。

优化与方法预算

神经网络共 24 次拟合,0 次满足优化器收敛判据。未收敛记录不改称成功收敛;测试结果不触发主比较追加训练。

另有独立的训练集优化诊断:6 个检查点各追加最多 700 轮仍未收敛,未生成测试预测,也未替换上述主结果。它提示仍有优化余地,因此这里只能说固定预算下未获优势,不能断言多任务架构本身无效。

所有候选配置与优化终止状态
分区模型L2 / 叶节点种子迭代数收敛状态
骨架留出M0 · 独立随机森林120261025不适用不适用(RF)
骨架留出M0 · 独立随机森林320261025不适用不适用(RF)
骨架留出M1 · 精确值多任务0.000120261025300未收敛
骨架留出M1 · 精确值多任务0.00120261025300未收敛
骨架留出M1 · 精确值多任务0.00120261026300未收敛
骨架留出M1 · 精确值多任务0.00120261027300未收敛
骨架留出M2 · 删失感知多任务0.000120261025300未收敛
骨架留出M2 · 删失感知多任务0.00120261025300未收敛
骨架留出M2 · 删失感知多任务0.00120261026300未收敛
骨架留出M2 · 删失感知多任务0.00120261027300未收敛
骨架留出M3 · 加表观配对约束0.000120261025300未收敛
骨架留出M3 · 加表观配对约束0.00120261025300未收敛
骨架留出M3 · 加表观配对约束0.00120261026300未收敛
骨架留出M3 · 加表观配对约束0.00120261027300未收敛
来源家族留出M0 · 独立随机森林120261025不适用不适用(RF)
来源家族留出M0 · 独立随机森林320261025不适用不适用(RF)
来源家族留出M1 · 精确值多任务0.000120261025300未收敛
来源家族留出M1 · 精确值多任务0.00120261025300未收敛
来源家族留出M1 · 精确值多任务0.000120261026300未收敛
来源家族留出M1 · 精确值多任务0.000120261027300未收敛
来源家族留出M2 · 删失感知多任务0.000120261025300未收敛
来源家族留出M2 · 删失感知多任务0.00120261025300未收敛
来源家族留出M2 · 删失感知多任务0.00120261026300未收敛
来源家族留出M2 · 删失感知多任务0.00120261027300未收敛
来源家族留出M3 · 加表观配对约束0.000120261025300未收敛
来源家族留出M3 · 加表观配对约束0.00120261025300未收敛
来源家族留出M3 · 加表观配对约束0.00120261026300未收敛
来源家族留出M3 · 加表观配对约束0.00120261027300未收敛

独立 RF:每靶点 200 棵树,叶节点候选 {1, 3}。多任务:32 维 tanh 隐层、3 输出、L2 候选 {0.0001, 0.001}、L-BFGS-B 最多 300 轮、3 个预定种子。M2 使用单侧删失损失;M3 再加入系数 0.25 的已核验表观面板配对约束。训练按化合物–靶点及靶点总权重平衡,不能据此消除实验异质性。

03 / 数据审计

保留边界,也保留排除记录

原始记录 4,549 行,经质量、重复及结构过滤保留 3,883 行;拟合前再排除 137 行单位风险来源,以及 14 行原文数值/关系冲突或非独立借用参考记录,最终 3,732 行。原始输入保持不变。来源留出还排除跨来源共享身份;其训练、验证、测试分母不可与骨架留出直接混用。

留出设计集合DPP4 精确DPP8 精确DPP9 精确删失行
骨架留出训练1481235151790
骨架留出验证3182411137
骨架留出测试3318235137
来源家族留出训练135119080651
来源家族留出验证240677152
来源家族留出测试4176427327

骨架留出

按骨架与身份分组隔离;不同骨架仍可能高度相似,甚至出现相同的二进制指纹表示;测试可包含既有来源的未见骨架。回答的是结构外推问题。

来源家族留出

按文献/专利家族隔离,并排除跨集合共享身份。回答的是新来源域外推问题,仍不能等同前瞻实验验证。

上表为排除后的测量行数,不是独立化合物数或配对数;逐模型化合物数在结果详情中。删除上限/下限会损失证据,把界限当精确值则会引入伪精度。

04 / 解释与下一步

这项原型能支持什么,不能支持什么

  • 能够支持:可复现的数据筛选、协议审计、固定预算模型比较和失败案例定位。
  • 不能支持:内在 Ki 选择性、患者级用药推荐、临床疗效、安全性或前瞻实验验证。
  • 主要选择性终点覆盖有限:骨架留出缺少合格DPP9精确配对,来源留出仅两个化合物。表观面板精确配对极少;跨来源未知条件不能因为共同文献而升级。
  • 10 倍选择性阈值仅为预定操作定义;不可解区间不标记为阴性。删失一致性不是精确效力准确率。
  • 未实现校准的个体预测区间。这里的区间仅是评价指标重采样;固定测试集的化合物/骨架/来源簇 bootstrap 不包括分区选择、模型选择或未解决实验偏倚;小样本区间不是稳健泛化证据。
  • 未来方案(尚未执行):最有价值的后续工作是补齐原文协议与单位映射、扩大独立可比面板,再考虑新增模型复杂度。
05 / 导师沟通与复核

正式文件与可复核结果

本页与原导师沟通网页同站整合;当前复算源码为 DPP-SelectLab,包含代码、压缩输入数据与运行说明;不附预训练模型,安装依赖后在运行时现场训练并生成结果与记录,不含外部论文 PDF、患者数据或其他项目资料。网页无需外部依赖即可阅读;外部文献链接仅在主动点击时打开。

参考来源与复现说明
  1. Liu 等,iPADD,JCIM 2023:候选分子预测背景。
  2. Kang 等,2007,DPP4/8/9 选择性 3D-QSAR:三靶点选择性建模并非空白。
  3. Kim 等,2007,Triazolopiperazine-amides:原文面板与删失关系核验。
  4. 数据来源:ChEMBL 37;数据库数据许可 CC BY-SA 3.0。本页派生数值经历本地清洗、排除、分区及模型计算;派生数据按同许可提供,不暗示原作者背书。

复核版本时,请区分本页历史实验记录与当前源码包中的协议说明。历史结果记录的协议 SHA-256:47dbf07bbb1487e3859601d96ca7d9f11895d54c5796df4123d328bc3f444c45。

当前源码包 docs/PRESPECIFIED_PROTOCOL.md 的 SHA-256:336e9668793ded7870ae6504880e223c0c323aded6a211e649899449cce98124。两个值对应不同的文档记录,不应据此宣称文件逐字一致;重跑时以随包协议说明及新生成的运行记录为准。

本页展示已完成的这一轮实验结果。按源码包内 README 重新运行后,程序会另存计算结果和运行记录,不会自动覆盖本页。数据、实验设置和输出文件的详细说明见 README;研究方法与结论请结合正式报告阅读。