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网络构建与统计验证14 / 16

研究前沿与开放问题

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  1. 把网络当作待估计的未知量。贝叶斯网络重建把观测、测量误差与网络结构放进同一生成模型(Newman, 2018;Peixoto, 2018;Peixoto, 2019, Physical Review Letters 从动力学同时重建网络与社团),网络后验使后续指标自带不确定性;如何扩展到上万节点的脑与组学数据仍待解决。
  2. 从观测到干预。GC、TE 受采样、噪声与未观测变量限制;单细胞大规模扰动筛选(如 Perturb-seq; Dixit 等, 2016, Cell)为调控网络提供干预数据。如何在有限扰动预算下结合干预与观测数据识别方向,是活跃问题。
  3. 个体网络与精密测量。组水平的脑–表型效应很小;对少数个体长时间反复采集可得到高信度的个体网络。两种设计各能回答什么、个体网络的结论如何推广,尚无共识。
  4. 超越成对关系。许多生物过程涉及多个分子或脑区同时参与(Battiston 等, 2020, Physics Reports);从数据推断高阶相互作用需要多得多的数据,相应的零模型与检验刚刚起步。
  5. 网络比较的统计理论。图距离与图核大多是描述性的,缺少在生成模型下的分布理论;Hartle 等(2020)的集合内图距离提供了基准,但“距离显著”对应何种结构差异仍难解释。
  6. 零模型的组合。同时保持度、强度、空间与相关结构等多种约束的抽样往往困难,不同零模型还可能给出矛盾结论;如何预先规定零模型层级,仍未标准化(Váša & Mišić, 2022)。