Analyzing the data produced by next-generation sequencing technologies relies on access to information synthesized based on previous research findings. The volume of data available in the literature is growing rapidly, and it is becoming increasingly necessary for researchers to use AI or other statistics-based approaches in the analysis of their datasets. In this project, knowledge graphs are explored as a tool for providing access to contextual gene-information available in scientific literature. The explorative method described in this thesis is based on the implementation and comparison of two approaches for knowledge graph construction, a rule-based statistical as well as a neural-network and co-occurrence based approach, -based on specific literature contexts. The results are presented both in the form of a quantitative comparison between approaches as well as in the form of a qualitative expert evaluation of the quantitative result. The quantitative comparison suggested that contrasting knowledge graphs constructed based on different approaches can provide valuable information for the interpretation and contextualization of key genes. It also demonstrated the limitations of some approaches e.g. in terms of scalability as well as the volume and type of information that can be extracted. The result further suggested that metrics based on the overlap of nodes and edges, as well as metrics that leverage the global topology of graphs are valuable for representing and comparing contextual information between knowledge graphs. The result based on the qualitative expert evaluation demonstrated that literature-derived knowledge graphs of gene-information can be valuable tools for identifying research biases related to genes and also shed light on the challenges related to biological entity normalization in the context of knowledge graph development. In light of these findings, automatic knowledge-graph construction presents as a promising approach for improving access to contextual information about genes in scientific literature. / För att analysera de stora mängder data som produceras med hjälp av next-generation sequencing krävs det att forskare har tillgång till och kan sammanställa information från tidigare forskning. I takt med att mängden data som finns tillgänglig i den vetenskapliga litteraturen ökar, så ökar även behovet av att använda AI och andra statistiska metoder för att få tillgång till denna data i analysen. I detta projekt utforskas kunskapsgrafer som verktyg för att tillgängliggöra kontextuell geninformation i vetenskapliga artiklar. Den explorativa metod som beskrivs i detta projekt är baserad på implementationen och jämförelsen av två olika tekniker för kunskapsgrafgenerering, en regelbaserad-statistisk metod samt en metod baserad på neurala-nätverk och co-occurrence, baserade på specifika kontexter inom litteraturen. Resultatet presenteras både i form av en kvantitativ jämförelse mellan metoder samt genom en kvalitativ expertutvärdering baserad på det kvantitativa resultatet. Den kvantitativa jämförelsen antydde att jämförelsen mellan kunskapsgrafer genererade med hjälp av olika metoder kan bidra med värdefull information för tolkningen och kontextualiseringen av viktiga gener. Resultatet visade även på begränsningar hos vissa metoder, till exempel gällande skalbarhet samt den mängd och typ av information som kan extraheras. Men även att metrics baserade på överlappning av hörn och kanter, samt metrics som tar hänsyn till den globala topologin i grafer kan vara användbara i jämförelsen av, samt för att representera skillnader mellan biologiska kunskapsgrafer. Resultatet från den kvalitativa expertutvärderingen visade att kunskapsgrafer baserade på geninformation extraherad från vetenskapliga artiklar kan vara värdefulla verktyg för att identifiera forskningsbias gällande gener, samt framhävde viktiga utmaningar gällande normalisering av biologiska entiteter inom området kunskapsgrafsutveckling. Baserat på dessa fynd framstår automatisk kunskapsgrafsgenerering som ett lovande tillvägagångssätt för att förbättra tillgängligheten av kontextuell geninformation i vetenskaplig litteratur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-343148 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Hellberg, Henrietta |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:851 |
Page generated in 0.0023 seconds