Accurate virus identification with interpretable Raman signatures by machine learning

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作者
Jiarong Ye,Yin‐Ting Yeh,Yuan Xue,Ziyang Wang,Na Zhang,He Liu,Kunyan Zhang,RyeAnne Ricker,Zhuohang Yu,Allison Roder,Néstor Perea‐López,Lindsey J. Organtini,Wallace Greene,Susan Hafenstein,Huaguang Lu,Elodie Ghedin,Mauricio Terrones,Shengxi Huang,Xiaolei Huang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:119 (23) 被引量:40
标识
DOI:10.1073/pnas.2118836119
摘要

Significance A large Raman dataset collected on a variety of viruses enables the training of machine learning (ML) models capable of highly accurate and sensitive virus identification. The trained ML models can then be integrated with a portable device to provide real-time virus detection and identification capability. We validate this conceptual framework by presenting highly accurate virus type and subtype identification results using a convolutional neural network to classify Raman spectra of viruses. The accurate and interpretable ML model developed for Raman virus identification presents promising potential in a real-time, label-free virus detection system that could be used in future outbreaks and pandemics.
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