Подкаст про научную работу, ИИ и биоинформатику

Мария Попцова, заведующая международной лабораторией биоинформатики и академический руководитель магистратуры «Анализ данных в биологии и медицине» 💻💻💻 ВШЭ, в гостях у подкаста «Научный сеанс» от Центра академического развития студентов.

«Академический путь прекрасен тем, что в конце жизни не жаль отданных науке лет — с каждой достигнутой целью горизонт знаний отдаляется, а интерес к познанию никогда не угасает»

Что такое генетический компьютер и как он работает? Про что кардиогенетика? В чём различие научной работы в университете и в индустрии? И каково это — заниматься наукой?
— ответы на эти и другие вопросы в подкасте 📢

🎥 Смотрите на YouTube и VK Видео

«Собрать вместе исследователей, которые представляют разные направления и подразделения»

В октябре мы проведём III Научную конференцию 💻💻💻. На ней учёные, преподаватели, аспиранты и студенты факультета представят результаты своей исследовательской работы и поделятся достижениями лабораторий.

«Основная цель этой конференции — собрать вместе коллег, которые заняты весьма разными темами, имеют разный опыт работы: от студентов и аспирантов до профессоров и заведующих лабораториями. Хорошо, если исследователи из одной области смогут применить идеи, подсмотренные в другой, в своей работе. Ещё лучше, если кто-то из коллег договорится о совместном проекте на конференции»,

— поделился Алексей Мицюк, заместитель декана ФКН по научной работе.

📆 26–29 октября
🗺️ Учебный центр «Вороново» НИУ ВШЭ

Регистрация 🐭

Проект ФКН ВШЭ получил грант Российского научного фонда

Подвели итоги конкурса инициативных проектов молодых учёных.

Поддержку РНФ получил проект факультета компьютерных наук «Автоморфизмы алгебраических моноидов». Его руководитель — Антон Шафаревич, научный сотрудник лаборатории алгебраических групп преобразований, доцент 💻💻💻

➡️Гранты выделяются на осуществление фундаментальных и поисковых научных исследований в 2025–2027 годах исследователям в возрасте до 33 лет включительно, имеющих степень кандидата наук.

Поздравляем и желаем успехов в исследованиях!

Списки победителей

Новый подход для определения генетического происхождения человека

Исследователи Института ИИ и цифровых наук 💻💻💻 ВШЭ разработали метод, позволяющий различать происхождение людей из близкородственных популяций.

🗂️ В основе технологии — графовые нейронные сети. Алгоритм опирается не на саму последовательность ДНК, а на графы, которые обозначают генетические связи между людьми с общими участками генома.

Такие участки отражают степень родства между людьми и указывают на то, сколько поколений назад у них были общие предки. Чем длиннее эти генетически схожие участки, тем ближе люди по происхождению. Вершины в модели соответствуют человеку, а рёбра отражают степень родства.

«Предложенный метод открывает новые перспективы для более точного определения популяционной истории людей и может применяться в генеалогических исследованиях и антропологии»,

— отметил Владимир Щур, один из авторов работы, заведующий международной лабораторией статистической и вычислительной геномики Института ИИ и цифровых наук ФКН ВШЭ.

В дальнейшем планируется научить нейросеть предсказывать процентное соотношение различных популяций в геноме.

Исследователи зарегистрировали свою разработку под названием AncestryGNN — «Нейросетевое предсказание популяционной принадлежности по общим сегментам генома» ✏️

ИИ для создания новых материалов

Исследователи 💻💻💻 ВШЭ, Национального университета Сингапура, Наньянского технологического университета и Университета Констрактер разработали новый алгоритм машинного обучения Wyckoff Transformer (WyFormer).

🗂️ В основе модели лежит представление кристалла через так называемые позиции Вайкоффа — математически строго определённые координаты, описывающие, где могут находиться атомы в соответствии с симметрией кристаллической решётки. Это даёт возможность сжатого и универсального представления структуры.

«Представьте своё отражение в зеркале. Наше лицо симметрично, но на нём есть точки, состоящие из двух классов, например, правый и левый глаз. А есть точки из одного класса — кончик носа. Если оперировать математическими терминами, то нос лежит на Вайкофф-позиции А, а глаз — на Вайкофф-позиции Б. То есть позиции Вайкоффа — это ключевые точки, которые задают симметрию и позволяют сказать, что в зеркале мы видим человеческое лицо»,

— объяснил Игнат Романов, соавтор работы, стажёр-исследователь лаборатории моделирования и управления сложными системами ФКН ВШЭ.

Новая модель обучена на открытой базе данных реальных материалов Materials Project. В основе ИИ — архитектура-трансформер, которая генерирует новые рецепты для создания кристаллов, автоматически следуя правилам симметрии.

«Существует бесконечное число вариантов того, как атомы могут соединяться друг с другом. Пытаться найти полезное соединение, придумать новые материалы без понимания правил их симметрии — всё равно что собирать лего без инструкции. Наш алгоритм знает, какие существуют варианты симметрии, и может предсказывать свойства материала, даже не зная точного расположения атомов в ячейке»,

— рассказал Никита Казеев, один из авторов работы, научный сотрудник Института умных функциональных материалов Национального университета Сингапура, выпускник ФКН ВШЭ.

Учёные представили разработку на ICML 2025. Препринт статьи опубликован на сайте arhiv.org, код и данные выложены под открытой лицензией ✏️

Учёные выяснили, как часто у россиян с лёгочной гипертензией встречаются генетические мутации

Идиопатическая лёгочная артериальная гипертензия (ИЛАГ) — редкая и малоизученная болезнь, при которой сосуды в лёгких постепенно сужаются и теряют эластичность. Одна из главных причин её развития — мутации в гене BMPR2, регулирующем рост клеток в стенках сосудов.

В разных странах мутации в BMPR2 находят у 8–50 процентов пациентов с ИЛАГ, но в России их распространённость пока не изучали. В рамках проекта «100 тысяч российских геномов» исследователи 💻💻💻 ВШЭ, МГУ и Городской клинической больницы №29 им. Н. Э. Баумана изучили генетический профиль 105 пациентов, преимущественно жителей Москвы, которые лечились в больнице в последние десять лет.

🗂️ Для этого использовали данные полногеномного секвенирования — метода, при котором считывается вся последовательность ДНК человека.

В результате у 10,5 процентов пациентов выявили патогенные или вероятно патогенные мутации в гене BMPR2. При этом три из них обнаружили впервые:
⚪️первая приводила к удалению экзона (крупного фрагмента гена)
⚪️вторая вызывала смещение чтения ДНК, из-за чего белок собирался с ошибками
⚪️третья нарушала сплайсинг — процесс монтажа РНК

«ИЛАГ — не просто редкая, но генетически сложная болезнь. Даже молчащие мутации, сами по себе не вызывающие болезни, в сочетании с другими генетическими и внешними факторами могут стать её причиной»,

— прокомментировала один из авторов статьи, заведующая международной лабораторией биоинформатики ФКН ВШЭ Мария Попцова.

Учёные также провели масштабный метаанализ данных о мутациях на основе данных из 24 научных работ по всему миру, по итогам которого пришли к выводу, что международные рекомендации по диагностике и лечению можно применять и в российской практике, а наработки отечественных исследователей будут полезны во всём мире.

Исследование опубликовано в журнале Respiratory Research ✏️

Научный дайджест 💻💻💻

Делимся с вами главными научными событиями факультета компьютерных наук ВШЭ за первую половину 2025 года.

В дайджесте вы найдёте:
⚪️публикации и выступления наших учёных
⚪️записи регулярных коллоквиумов и семинаров
⚪️информацию о новых подразделениях и проектах
⚪️достижения и награды

Научный дайджест 2025. Часть 1 🐭

Регулярные научные семинары по математике: как, зачем и для кого

Традиции проведения регулярных семинаров были заложены ещё советской математической школой и продолжаются школой российской. Учёные из других стран отмечают регулярно работающие семинары как одно из важных преимуществ математической жизни в России.

О таком семинаре лаборатории алгебраических групп преобразований факультета компьютерных наук ВШЭ, о его истории, основных направлениях и успехе рассказал заведующий лабораторией, профессор и декан 💻💻💻 Иван Аржанцев.

«Если в других науках есть много совместной работы — эксперименты, опросы, экспедиции, полевые исследования, — то математика во многом наука индивидуальная. Семинар является стимулом для сотрудничества и возможностью социализации. Вокруг семинара формируется сообщество, которое служит в том числе кадровым резервом для новых проектов. Это позволяет налаживать и международные коллаборации».

Узнать больше про научный семинар 🐭

Биоинформатика и машинное обучение

💻💻💻 проводит традиционную летнюю школу по машинному обучению в биоинформатике. Участников ждут лекции и семинары от ведущих специалистов в этой области из ВШЭ, МГУ и Genotek.

🗂️Программа школы:

25 августа
⚪️11:00–12:20 & 12:40–14:00 — Биоинформатика и персональные ДНК-тесты
🎙️Александр Ракитько

⚪️15:00–16:20 & 16:40–18:00 — Большие языковые модели в геномике
🎙️Мария Попцова, Артём Подвальный

26 августа
⚪️11:00–12:20 & 12:40–14:00 — Наше прошлое, зашифрованное в геномах
🎙️Владимир Щур, Алексей Шмелев

⚪️15:00–16:20 & 16:40–18:00 — Генеративные модели в белковом дизайне
🎙️Кирилл Алексеев, Дмитрий Громак

27 августа
⚪️11:00–12:20 & 12:40–14:00 — Вычислительное предсказание активности в регуляторных районах генов
🎙️Дмитрий Пензар

⚪️15:00–16:20 & 16:40–18:00 — Генеративные модели для дизайна нуклеотидных последовательностей
🎙️Арсений Зинкевич

📆 25–27 августа
🗺️ Покровский бульвар, 11, ауд. R201

Регистрация 🐭

Конференция Fall into ML 2025

Приглашаем на четвёртую конференцию по машинному обучению и искусственному интеллекту Fall into ML, организованную Институтом искусственного интеллекта и цифровых наук 💻💻💻. Титульный партнёр мероприятия — Sber AI lab.

Fall into ML — это площадка, где можно пообщаться с экспертами, поделиться своими идеями и быть в курсе последних достижений в области искусственного интеллекта.

📆 24–25 октября
🗺️ Покровский бульвар, 11

✅ Регистрация участников открыта до 19 октября

Также приглашаем к участию в постерной сессии авторов статей, принятых на конференции А* в 2025 году. Для этого нужно заполнить форму до 12 октября⬅️

Подробнее 🐭