Forecasting and predicting stochastic agent-based model data with biologically-informed neural networks

Questo studio dimostra come le reti neurali biologicamente informate (BINN) possano essere addestrate per generare modelli di equazioni differenziali interpretabili in grado di prevedere con precisione e in modo efficiente il comportamento di modelli basati su agenti stocastici per la migrazione collettiva, superando i limiti delle approssimazioni a campo medio in regioni dello spazio dei parametri dove tali modelli falliscono.

John T. Nardini2026-03-11🧬 q-bio

AI-Driven Hybrid Ecological Model for Predicting Oncolytic Viral Therapy Dynamics

Questo studio presenta un modello computazionale ibrido guidato dall'intelligenza artificiale che combina equazioni di Lotka-Volterra con ritardi temporali e algoritmi di ottimizzazione avanzati per prevedere con precisione la dinamica della terapia virale oncolitica, identificando biomarcatori chiave e supportando lo sviluppo di regimi terapeutici personalizzati in oncologia di precisione.

Abicumaran Uthamacumaran, Juri Kiyokawa, Hiroaki Wakimoto2026-03-11🧬 q-bio

SSRCA: a novel machine learning pipeline to perform sensitivity analysis for agent-based models

Questo lavoro presenta SSRCA, una nuova pipeline basata sull'apprendimento automatico che facilita l'analisi di sensibilità per i modelli basati su agenti in biologia, consentendo di identificare parametri sensibili, rivelare pattern di output comuni e determinare le regioni parametriche che li generano, come dimostrato nel contesto della crescita di sferoidi tumorali.

Edward H. Rohr, John T. Nardini2026-03-11🧬 q-bio

Expectation-maximization for structure determination directly from cryo-EM micrographs

Questo articolo propone un algoritmo di massimizzazione della speranza approssimata per determinare direttamente la struttura molecolare tridimensionale dai micrograf crioelettronici, bypassando la necessità di localizzare le immagini di proiezione e permettendo così il recupero di strutture piccole in regimi a basso rapporto segnale-rumore dove i metodi tradizionali falliscono.

Shay Kreymer, Amit Singer, Tamir Bendory2026-03-10🧬 q-bio

UNISEP: A Unified Sensor Placement Framework for Human Motion Capture and Wearables

Il documento presenta UNISEP, un quadro unificato per la collocazione dei sensori basato su punti di riferimento anatomici che garantisce riproducibilità e interoperabilità nei dati di movimento umano e fisiologici, integrandosi con standard esistenti come BIDS per supportare applicazioni che vanno dalla biomeccanica clinica al monitoraggio della salute quotidiano.

Julius Welzel, Sein Jeung, Lara Godbersen + 1 more2026-03-10🧬 q-bio

Label-free pathological subtyping of non-small cell lung cancer using deep classification and virtual immunohistochemical staining

Questo studio propone un metodo senza marcatori basato sull'imaging di autofluorescenza e sull'intelligenza artificiale per differenziare rapidamente e accuratamente i sottotipi di carcinoma polmonare non a piccole cellule e generare colorazioni immunoistochimiche virtuali, riducendo i tempi e i costi della diagnosi tradizionale.

Zhenya Zang, David A Dorward, Katherine E Quiohilag + 4 more2026-03-10🧬 q-bio

CITS: Nonparametric Statistical Causal Modeling for High-Resolution Neural Time Series

Il paper introduce CITS, un framework non parametrico per l'inferenza causale da serie temporali neurali ad alta risoluzione che supera i limiti dei metodi esistenti, offrendo risultati teoricamente fondati e empiricamente validati per scoprire reti causali interpretabili sia in simulazioni che in registrazioni cerebrali su larga scala.

Rahul Biswas, SuryaNarayana Sripada, Somabha Mukherjee + 1 more2026-03-10🧬 q-bio

A Modelling Assessment of the Impact of Control Measures on Simulated Foot-and-Mouth Disease Spread in Mato Grosso do Sul, Brazil

Lo studio dimostra che in Mato Grosso do Sul, Brasile, la strategia più efficace per eradicare la febbre aftosa è la combinazione della massima capacità di abbattimento degli animali con una vaccinazione limitata, controllando il 100% dei focolai in 10-15 giorni, mentre la sola vaccinazione si è rivelata insufficiente.

Nicolas C. Cardenas, Jacqueline Marques de Oliveira, Andre de Medeiros C. Lins + 7 more2026-03-10🧬 q-bio

An AI Implementation Science Study to Improve Trustworthy Data in a Large Healthcare System

Questo studio presenta un caso di implementazione dell'IA nel sistema sanitario pediatrico Shriners Childrens, che modernizza il data warehouse in OMOP CDM v5.4 all'interno di Microsoft Fabric, introduce un nuovo strumento di valutazione della qualità dei dati basato su Python estendendo il framework METRIC per garantire un'IA affidabile e confronta strategie di implementazione sistemiche e specifiche per l'uso nel contesto della microsomia craniofacciale.

Benoit L. Marteau, Andrew Hornback, Shaun Q. Tan + 3 more2026-03-06💻 cs

Enhancing Morpho-Kinematic analysis for Plant Water Stress Classification through Leaf Movements

Questo studio dimostra che l'arricchimento del framework morfocinematico con descrittori non lineari e variabili contestuali, combinato con una strategia di ensemble adattiva (ALOP), migliora significativamente la robustezza e l'accuratezza nella classificazione dello stress idrico delle piante tramite il movimento delle foglie.

Walter Polilli, Alessio Antonini, Cristiano Platani + 2 more2026-03-06🧬 q-bio

INTENSE: Detecting and disentangling neuronal selectivity in calcium imaging data

Il paper presenta INTENSE, un framework open-source basato sull'informazione mutua che rileva e disentangla la selettività neuronale nei dati di imaging del calcio di animali liberi, controllando rigorosamente l'autocorrelazione temporale e la covarianza comportamentale per mappare con precisione le associazioni tra attività neurale e comportamento.

Nikita Pospelov, Viktor Plusnin, Olga Rogozhnikova + 6 more2026-03-06🧬 q-bio

Spinverse: Differentiable Physics for Permeability-Aware Microstructure Reconstruction from Diffusion MRI

Spinverse è un metodo di ricostruzione microstrutturale per la risonanza magnetica a diffusione che, sfruttando un simulatore di Bloch-Torrey completamente differenziabile su una griglia tetraedrica, ottimizza le permeabilità delle facce interne per invertire i segnali dMRI e recuperare interfacce biologiche esplicite senza modificare la connettività della mesh.

Prathamesh Pradeep Khole, Mario M. Brenes, Zahra Kais Petiwala + 5 more2026-03-06💻 cs