/ Модель

Характеристики

Лицензия
MIT
Библиотека
pytorch
Опубликована
22 сен 2026

DeepGPS-3D

Генерация изображенийИзображение, текст → изображение

DeepGPS-3D генерирует 3D-объём субклеточной локализации белка по объёму ядра и эмбеддингу его последовательности.

0скачиваний за 30 дней1лайквеса обновлены22 сен 2026

Бенчмарки

Как модель справилась с задачами пользователей ailist и что о ней публикуют открытые лидерборды

Публичные оценки

Из открытых лидербордов. Сравнивайте результаты одного теста при одинаковых условиях — отсутствие оценки не значит, что модель хуже.

В подключённых источниках результатов для этой модели пока нет.

Что умеет модель

Описание составлено по карточке модели и метаданным Hugging Face

DeepGPS-3D — модель генерации 3D-объёмов внутриклеточной локализации белка, разработанная авторами проекта DeepGPS-3D. Она использует условную диффузионную модель DDPM с 3D U-Net: на каждом шаге принимает объём ядра размером 64 × 144 × 144 вокселя и эмбеддинг белковой последовательности ESM2-650M размерности 1280, а затем генерирует объём локализации белка. Для генерации применяется обратная диффузия с classifier-free guidance; веса базовой модели занимают около 185 МБ.

Модель предназначена для исследований клеточной биологии, прогнозирования субклеточной локализации белков и как генеративная основа для задач локализации мутаций и анализа взаимодействий белок–белок по изображениям. Она обучена на конфокальных объёмах OpenCell с разделением обучающей и тестовой выборок по белкам. Хорошо воспроизводит общую осевую организацию и умеренно — воксельную и радиальную структуру, но не предназначена для точной реконструкции отдельной клетки. Модель распространяется по лицензии MIT; клиническое применение не предусмотрено.

Сценарии применения

  • прогнозирование субклеточной локализации белка по микроскопическому объёму ядра
  • генерация 3D-карт распределения белка в клетке
  • исследование влияния мутаций на локализацию белков
  • создание визуальных данных для анализа взаимодействий белок–белок

Ограничения

Модель обучена на одном разбиении данных OpenCell и предсказывает точечные результаты без интервалов неопределённости. Она передаёт сигнал локализации, но не обеспечивает точную реконструкцию отдельной клетки и не предназначена для клинического применения.

Карточка модели

README от автора на Hugging Face, как он его опубликовал

Открыть на Hugging Face

DeepGPS-3D — baseline model weights

Pretrained weights for the baseline DeepGPS-3D model: a conditional 3D denoising diffusion model that predicts a protein's 3D subcellular localization volume from a matched nuclear 3D volume and the protein's ESM2 sequence embedding.

Architecture

  • Diffusion: DDPM, 1000 linear noise steps (β 1e-4 → 0.02).
  • Backbone: conditional 3D U-Net, channel widths 32/64/128/256, two residual blocks per level, 8-head attention at the bottleneck. Input is two spatial channels (noisy protein volume + nucleus condition); output is the predicted noise for a single protein channel.
  • Sequence conditioning: precomputed ESM2-650M (facebook/esm2_t33_650M_UR50D) 1,280-d embedding injected at every U-Net scale.
  • Volume size: 64 × 144 × 144 voxels.
  • Sampling: classifier-free guided reverse diffusion (default guidance 3.0), retaining nucleus and sequence conditions throughout.

Training data

OpenCell confocal volumes, protein-disjoint split: 114,855 train images (1,048 proteins) / 14,280 val (131) / 14,282 test (131). Trained with AdamW (lr 1e-4), effective batch size 12 (batch 6 × grad-accum 2), up to 50 epochs, seed 42.

Usage

git clone https://github.com/royal-dargon/DeepGPS_3D
cd DeepGPS_3D
pip install -r requirements.txt
python scripts/download_weights.py --output weights/best_model.pth

python -m src.demo_infer \
    --checkpoint weights/best_model.pth \
    --nuclei     example/WASL/WASL_nuclei.npy \
    --embedding  example/WASL/WASL_esm_650M_embedding.npz \
    --reference  example/WASL/WASL_reference.npz \
    --output     outputs/WASL_pred --device cuda

Or load directly:

import torch
from src.model.diffusion import get_diffusion_model
from src.config import MODEL_CONFIG

model = get_diffusion_model(MODEL_CONFIG)
ckpt = torch.load("best_model.pth", map_location="cpu", weights_only=False)
state = ckpt["models"]["diffusion"] if isinstance(ckpt, dict) and "models" in ckpt else ckpt
model.load_state_dict(state.state_dict() if hasattr(state, "state_dict") else state)
model.eval()
# pred = model.sample_given_nuclei(nuclei[B,1,64,144,144], seq_emb[B,1280], guidance_scale=3.0)

Intended use & limitations

Intended for research on protein subcellular localization and as the generative backbone for the downstream mutation-localization and image-based PPI tasks in the repository. The model reproduces coarse axial organization well and moderate voxel/radial structure; it captures localization signal rather than exact single-cell reconstruction. It is trained on one OpenCell split and reports point estimates without confidence intervals. Not for clinical use.

License

MIT. See the repository for details.

Как запустить

На своей GPU в ailist. Цена — по текущим предложениям провайдеров

GPU в ailist

Универсальный рантайм · pytorch

Нельзя запустить

Задача «image-text-to-image» пока не поддерживается рантаймом.

Ревизия весов
1580d96

0 моделей