論文の概要: Beyond Action Entropy: Quotient-Space Exploration for Genome-Scale Metabolic Model Repair
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11627v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 10:05:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.942078
- Title: Beyond Action Entropy: Quotient-Space Exploration for Genome-Scale Metabolic Model Repair
- Title(参考訳): 行動エントロピーを超えて:ゲノム規模の代謝モデル修復のためのクオリティ空間探索
- Abstract要約: ゲノムスケールメタボリックモデル (GEM) の修復について検討し、複数の反応編集で同じ表現型を説明でき、多くの明らかな編集が同じ生物学的機構に対応することを示した。
等価な補修を標準的機構に分解し,結果の商空間上での探索を直接最適化するQuotientPOを導入する。
これらの結果は、検証者による等価性の下でのメカニズムレベルの発見に対する原則的アプローチとして、商空間探索を確立している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.574695425203556
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Repairing scientific models from functional observations differs fundamentally from supervised prediction: feedback may certify a solution without revealing which structural correction is responsible. We study this setting for genome-scale metabolic model (GEM) repair, where multiple reaction edits can explain the same phenotypes and many apparently distinct edits correspond to the same biological mechanism. This many-to-one structure creates a hidden failure mode for conventional exploration: diversity in the output space need not translate into diversity of scientific hypotheses. We introduce QuotientPO, which collapses equivalent repairs into canonical mechanisms and optimizes exploration directly over the resulting quotient space. To make quotient exploration informative under finite rollouts, we derive a kernelized Rényi estimator that resolves graded crowding among distinct repair cores beyond coarse exact-match counts. On 2,212 held-out GEMs, QuotientPO improves Success@32 from 17.93% to 20.10% (+12.1% relative) while consistently increasing distinct successful-core discovery under the same sampling budget. These results establish quotient-space exploration as a principled approach to mechanism-level discovery under verifier-induced equivalence.
- Abstract(参考訳): 科学的モデルを機能的な観測から修復することは、教師付き予測と根本的に異なる: フィードバックは、どの構造的修正が原因であるかを明らかにすることなく、解を証明できる。
本研究では, ゲノムスケール代謝モデル (GEM) の修復について検討し, 複数の反応編集で同じ表現型を説明でき, 明らかに異なる多くの編集が同じ生物学的機構に対応していることを明らかにした。
出力空間の多様性は科学的な仮説の多様性に変換する必要はない。
等価な補修を標準的機構に分解し,結果の商空間上での探索を直接最適化するQuotientPOを導入する。
有限ロールアウトの下で商探索を情報化するために、厳密な完全マッチ数を超えた個別の修理コア間の次数化群を解消する、核化されたレニイ推定器を導出する。
2,212基のGEMで、QuotientPOは17.93%から20.10%(+12.1%)に改善した。
これらの結果は、検証者による等価性の下でのメカニズムレベルの発見に対する原則的アプローチとして、商空間探索を確立している。
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