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Using multiple windows scanning and natural language processing techniques to study electron transport proteins

為了解決CS1303的問題，作者胡光泰 這樣論述：

大自然是人們發現和重現精彩發明的無限靈感來源，受到神經元在人腦中工作方式的啟發，卷積神經網絡 (CNN) 被提出並成為影像相關研究任務中強大且廣泛使用的工具。卷積神經網絡及其結構變體的快速發展，在計算機影像分類領域與許多其他領域都取得了許多很不錯的成果。此外，卷積神經網絡也認為是提取影像數據中隱藏信息的有效工具。在生物資訊領域，CNN 在過去十年中也獲得了極大的興趣，尤其是在生物醫學影像方面。然而，目前將 CNN 應用於非視覺數據（如蛋白質序列）的研究分析仍然相對較少。本論文希望使用多種不同的窗口大小和許多過濾器來提取序列片段內特徵序列屬性，並進而發展出一種將CNN中的過濾器轉化成序列特徵片

段的可視化方法，希望除了能夠提升運輸蛋白本身鑑別與其中功能結合位置的預測效能之外，還希望能夠更進一步的分析這些序列特徵片段，來協助了解這些運輸蛋白生物意義。最近，自然語言處理領域在成功應用Transformer網路幫助研究人員將注意力模型應用到各問題上有效提升了效能，在此論文中我們也嘗試的應用相關的技術來幫忙分析電子傳遞蛋白當中的功能結合位置。此論文的研究在三部分的工作中使用多重窗口掃描和自然語言處理技術來系統化學習了電子傳遞蛋白中的幾個問題。首先，我們使用多窗口掃描技術來預測運輸蛋白中的電子運輸蛋白。在獨立的測試資料集中，我們的模型的平均靈敏度為 92.59%，特異性為 98.19%，準確度

為 97.41%，馬修相關係數 (MCC) 為 0.89。此外，我們的方法可以識別電子傳遞蛋白中具有不同分子功能的複合物。在五個獨立的數據集中，MCC 分別為 0.86、0.80、0.88、1.00 和 0.92。在第二項工作中，我們將從Transformer的雙向編碼器表示 (BERT) 預訓練模型中提取的特徵集與位置特定分數矩陣配置文件 (PSSM) 和氨基酸索引數據庫 (AAIndex) 相結合，以識別黃素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)電子傳遞蛋白中的結合位點，平均靈敏度為 85.19%，特異性為 85.62%，準確度為 85.60%，獨立數據集的 MCC 為 0.35。在最後的研究部分，我

們嘗試使用多窗口掃描技術來解決墊子傳遞蛋白FAD結合位置的識別問題。為了解決自然界中數據量不大的問題，我們首先使用轉運蛋白中FAD結合位點的PSSM配置文件訓練模型。然後，我們使用該模型來預測電子傳遞蛋白中的 FAD 結合位置。在我們的分析中，我們發現獨立數據集的性能平均敏感度為 92.59%，特異性為 98.19%，準確度為 97.41%，MCC 為 0.89。我們方法的性能在所有測量指標上都優於其他已發布的方法。

B型肝炎帶原接受腎臟移植病患接受免疫抑制劑與抗病毒藥物體內細胞性免疫之動態變化

為了解決CS1303的問題，作者楊雅雯 這樣論述：

B型肝炎帶原接受腎臟移植病患須終身服用免疫抑制劑, 因此增加肝細胞癌以及肝臟相關併發症的發生率。口服抗病毒藥物lamivudine已被證實具有短期的好處。我們想進一步了解長期服用lamivudine是否能降低肝細胞癌以及其他併發症發生率。我們分析了26名 B型肝炎帶原接受腎臟移植病患預防性服用lamivudine (Group 1) 以及28名因移植後B型肝炎復發接受治療性 lamivudine 的B型肝炎帶原接受腎臟移植病患 (Group 2), 以及43名過去接受腎臟移植之B型肝炎帶原病患未接受lamivudine 治療 (Group 3)。分析結果Group 1 病患無任何一名發生肝細

胞癌或肝臟相關併發症, 在Group 2 和Group 3的10年肝細胞癌發生率分別為4.2 和 34 %。進一步分析發現10年的病患以及移植腎臟存活率在Group 1及Group 2皆明顯高於Group 3。然而, 肝臟相關併發症發生率在Group 2 和 Group 3皆明顯高於 Group 1。比較起Group 2病患, Group 1病患明顯降低lamivudine抗藥性突變的發生率。 腎臟安全性是B型肝炎帶原接受腎臟移植病患選擇抗病毒藥物的重要考量之一。我們設計執行了一個前瞻性隨機分配臨床試驗計畫,預計收案腎臟移植術後服用lamivudine超過六個月病患以 1:2方式隨機分配

至持續使用 lamivudine 或改服用telbivudine 並追蹤觀察24 個月腎臟功能變化情形。然而此計畫卻因telbivudine組別高比例出現臨床肌肉痛而提早終止。進一步分析已收案的17名病患發現4名持續服用lamivudine在追蹤24個月後比起收案時有腎臟功能降低的情形, 而服用telbivudine病患在追蹤24個月後觀察到腎臟功能提升, 然而這樣的差別並未達到統計學上顯著差異。 B型肝炎帶原接受腎臟移植病患體內的細胞性免疫反應是複雜的而且跟預後息息相關。我們抽血B型肝炎帶原末期腎病病患 (Group A), B型肝炎帶原接受腎臟移植病患同時服用免疫抑制劑與抗病毒藥物

(Group B) 以及病患服用免疫抑制劑卻無服用抗病毒藥物 (Group C), 定量B型肝炎專一性CD8+ T 細胞, 發現Groups B 和 Group C有較高的細胞型免疫反應 (較低的控制型T (Treg)/CD8+ T 細胞比值) 。由於Group B病患同時服用抗排斥藥物與抗病毒藥物測不出病毒量, 病患體內的CD8+ T 細胞與B型肝炎專一性CD8+ T 細胞數量和Groups A 相近。 Group C 病患因無服用抗病毒藥物因此體內能偵測到上升的病毒含量, 也因此有較高的 B型肝炎專一性CD8+ T 細胞以及IFN-γ分泌。 B型肝炎帶原接受腎臟移植病患須終身服用免疫

抑制劑與抗病毒藥物, 因B型肝炎專一性CD8+ T 細胞功能失調, 體內會有較多的病毒複製。也因為B型肝炎帶原接受腎臟移植病患因體內有較高的細胞型免疫反應因此容易在病毒複製時造成較大的肝臟損傷及病變, 我們希望未來能更透徹研究出相關機轉及可能的臨床應用。