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arXiv cs.AI· Yogesh Verma, Dani Korpela, Harri L\"ahdesm\"aki, Vikas Garg·· 1 天前AI 评分31

面向生物序列设计的灵活流匹配方法

Flexible Flows for Biological Sequence Design

AI 导读

研究者提出一种结构化耦合的离散流匹配(DFM)方法,通过编码序列元素间的领域偏好将源分布偏向合理区域,且不改变流目标或训练流程。该方法引入基于编辑操作的隐变量速率参数化实现可变长度生成,并用隐空间无分类器引导与 Dirichlet 先验温度缩放实现测试时控制。在密度估计、无条件与条件 DNA 序列生成及多肽序列生成等任务上达到 SOTA,代码已开源。

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摘要:设计功能性生物序列需要在严格的进化与生物物理约束下,于庞大的离散空间中搜索。离散流匹配(Discrete Flow Matching, DFM)为这类空间提供了生成式框架,但现有方法依赖于缺乏生物学信息的耦合方式,且在可变长度序列生成与细粒度控制方面灵活性有限。我们提出一种结构化耦合,在序列元素之间编码领域特定的偏好,使源分布偏向合理的区域,同时不改变流目标或训练过程。在此基础上,我们引入一种基于潜在编辑的速率参数化方法,以共享全局潜在变量为条件,通过编辑操作对可变长度生成进行建模,类似于潜在变量模型,同时保持可处理性。我们进一步引入一种潜在无分类器引导机制,在连续潜在空间中连贯地引导生成,并采用 Dirichlet 先验温度缩放,以便在测试时对编辑操作进行控制。我们的方法在多种生物序列任务上取得了最先进的性能,包括密度估计、无条件与条件 DNA 序列生成以及肽序列生成。我们的代码可在 此 https URL 获取。
评论: 已被 NeurIPS 2026 接收
主题: 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI);新兴技术(cs.ET);定量方法(q-bio.QM)
引用为: arXiv:2606.10543 [cs.LG]
  (或 arXiv:2606.10543v2 [cs.LG] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2606.10543

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI

提交历史

来自:Yogesh Verma [查看电子邮件]
[v1] 2026年6月9日星期二 08:11:14 UTC(3,884 KB)
[v2] 2026年11月11日星期三 10:58:03 UTC(3,884 KB)

来源:arXiv cs.AI · arxiv.org