I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 8 ,   N o .   3 J u n e   20 20 ,   pp .   1432 ~ 1438   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 3 . pp 143 2 - 1438             1432       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   D e e p   l e a r n i n g   i n   n o n   c o d i n g   v a r i a n t   ( a   b r i e f   o v e r v i e w )       Le e   K u an   X i n ,   A fn i z an fa i z a l   A b d u l l ah   S c hoo l   o f   C o m put i ng   ( S C ) ,   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J ul   28 ,   20 19   R e v i s e d   O c t   30 ,   2 019   A c c e pt e N o v   13 ,   201 9       T he   21 s t   c e n t u r i e s   w e r e   d e e m e t o   be   t he   e r a   o f   bi g   da t a .   D a t a   dr i v e r e s e a r c ha d   b e c o m e   a   ne c e s s i t y .   T hi s   ho l d   t r u e   no t   o nl y   i t he   bus i n e s s   w o r l d,   y e t   a l s o   i t he   f i e l o f   bi o m e di c a l   w o r l d .   F r o m   a   f e w   y e a r s   o f   bi o l o g i c a l   da t a   e xt r a c t i o a n de r i v a t i o n.   W i t t he   a dv a nc e m e n t   o f   N e xt   G e ne r a t i o S e que nc i ng ,   g e no m i c s   da t a   ha g r o w t o   b e c o m e   a a m bi g uo us   g i a nt   w h i c c o ul no t   ke e up  w i t t h e   pa c e   o f   i t s   a dv a nc e m e n t   i i t   a na l y s i s   c o unt e r   p a r t s .   T h i s   r e s u l t s   i a   l a r g e   a m o unt   o f   una n a l y s e g e no m i c   da t a .   T he s e   g e no m i c   da t a   c o ns i s t   no t   o nl y   pl a i n   i nf o r m a t i o n,   r e s e a r c he r   h a d   di s c o v e r e t he   po t e nt i a l   o f   m o s t   g e ne   c a l l e t he   no n - c o di ng   v a r i a n t   a n s t i l l   f a i l i ng   i i de nt i f y i ng  t he i r   f unc t i o n.   W i t t he   g r o w t i v o l um e   o f   da t a ,   t he r e   i s   a l s o   a   g r o w t o f   ha r dw a r e   o r   t e c hno l o g i e s .   W i t c ur r e n t   t e c hno l o g i e s ,     w e   w e r e   a bl e   t o   i m p l e m e nt   a   m o r e   c o m pl e a nd  s o phi s t i c a t e d   a l g o r i t hm   i n   a na l y s i s   t he s e   g e no m i c s   da t a .   T h e   do m a i o f   de e l e a r ni ng   ha be c o m e   a   m a j o r   i n t e r e s t   o f   r e s e a r c he r   a s   i t   w a s   pr o v e t o   ha v e   a c hi e v e   a   s i g ni f i c a nt   s uc c e s s   i de r i v i ng   i ns i g ht   f r o m   v a r i o us   f i e l d .   T hi s   pa p e r   a i m s   t o   r e v i e w   t he   c ur r e n t   t r e nd   o f   no n - c o di ng   v a r i a nt   a n a l y s i s   us i ng   d e e p   l e a r n i ng   a p p r o a c h.   Ke y w or ds :   D e e l e a rni n g   G e n o m i c s   N e ur a l   n e t w o r k   NGS   N o n - c o di n g   v a ri a nt   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A f n i z a n f a i z a l   A b dul l a h ,     S c hoo l   o f   C o m put i ng   ( S C ) ,   U ni v e r s i t i   T e k n o l o gi   M a l a y s i a   (U T M ),     81310  J o h o r   B a hru,   J o h o r,   M a l a y s i a .     E m a i l :   a f ni z a n@ ut m . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     T h i s   p a pe r   p r o v i de s   t h e   l i t e ra t u r e   r e v i e w   o f   h ow   de e l e a rni n w a s   i m p l e m e nt e i n o n - c o di n v a r i a n t   s t ud i e s .   I t   d i s c us s e t h e   m e t h o ds   e i t h e r   m a t h e m a t i c a l l y   o r   c o m put a t i o na l l y   us e i n   i de n t i f y i n a nd  a n a l y s i n n o n - c o di ng  v a ri a nt   i n v o l v i n n e x t   ge n e r a t i o n   s e que n c i n d a t a .   I n   a d di t i o n,   t h e   m e t h o ds   us e t a n a l y s e   n o n - c o di n g   v a ri a nt   w i l l   a l s o   b e   i n c l ude i t h i s   c ha pt e r .         2.   N O N - C O D I N G   V A R I A N T   N o n - Co di n V a ri a nt s   r e f e r s   t o   a   l a r ge   c a t e go r y   of   ge n o m i c   v a r i a n t s   t h a t   do e s   n o t   e n c o de   pr o t e i n.   N o n - c o di n v a r i a nt s   c a n   b e   e i t h e r   n o n - c o di n g   D N A s   o n o n - c o di n g   R N A s (n c R N A s ).   In   a n   o r ga ni s m ,   N o n c o di n D N A   s e que n c e s   a r e   t h o s e   D N A   t h a t   do e s   n ot   de c o de   i n t o   pr o t e i n.   M e a n w hi l e ,   n o n - c o di n g   f un c t i o na l   R N A   s h o ul b e   t r a n s c r i b e f r o m   n o n c o di ng  D N A .   T h us ,   t ra n s c r i p t s   t h a t   a r e   n o t   f un c t i o n a l   a s   t e m pl a t e s   fo r   pr o t e i n   s y n t h e s i s   a r e   c a l l e n c R N A s   [1].   n c R N A s   do  n o t   e n c o de   pr o t e i n s   b ut   r e f e r s   a s   ge n e s   t h a t   pr o duc e   f un c t i o n a l   R N A   m o l e c ul e s   [2].   Co m m o n   t y pe   of  n c R N A s   a r e   r e gul a t o r y   n c R N A s   a n d   i n f r a s t r uc t u ra l   n c R N A s   [3 ].   R e gul a t o r y   n c R N A s   c a n   f ur t h e b e   c l a s s i f i e i nt o   di s t i n c t i v e   RN A   w i t h   v a r y i n g   l e n g t h   a n s t ruc t u r e ,   n a m e l y   l o n n o n - c o di n R N A s   ( l n c R N A s ),   s m a l l   i nt e r f e r i n R N A s   (s i R N A s ,   m i c r o R N A s   (m i R N A s a n P i w i - i n t e ra c t i n R N A s   (pi R N A s ).   M e a n w hi l e ,   i n f r a s t r uc t u ra l   n c R N A s   c o n s i s t s   of   t r a n s f e r   R N A s ,   ri b o s o m a l   R N A s ,   s m a l l   n uc l e o l a r   R N A s ,   a n s m a l l   nuc l e a r   R N A s .   A ddi t i o n a l l y ,   t h e r e   a r e   e nh a n c e r   R N A s   ( e R N A s a n pr o m o t e r - a s s o c i a t e R N A s   (P A Rs w h i c h   h a v e   be e n   di s c ove r e r e c e n t l y .   S o m e   c o m m o n   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   N o n - c o di n R N A s   R N A s )   i n c l ude s   t h e   l a c a n y   e xt e n s i v e   O p e n   R e a di n g   F r a m e   (O R F a n d   a   hi g de n s i t y   of   s t o c o do n s   [4].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e e p   l e ar ni n i n on  c od i ng   v ar i ant   ( br i e f   ov e r v i e w )   ( L e e   Kuan  X i n )   1433   2 . 1 .      Lo n n c R N A s   L o n n c R N A s   a r e   n o r m a l l y   l o n ge r   t ha n   200  nt   i n   l e n g t h   a n a r e   m o s t l y   n o n - p r o t e i n - c o di ng  t r a n s c r i p t s   [5].   T h e   m a j o r i t y   of   l n c R N A s   h a s   a   l o w   e xpr e s s i o n   l e v e l ,   l ow   l e v e l   of   s e que n c e   c o n s e r v a t i o n   a n n uc l e a l o c a l i z a t i o due   t o   i t s   h i g h   c o n t e n t s   o f   po l y   A   +   a n d   po l y   A t ra n s c ri pt s .   T h e   c a t e go r i z a t i o n   l n c R N A s   a r e   a m b i guo us   a s   i t   c a s o m e t i m e s   b e   us e a s   t r a n s c r i pt   t e m p l a t e   f o r   m a ki n s h o rt   R N A s .     L n c R N A s   c a n   b e   c l a s s i f i e i nt o   f i ve   c a t e go r i e s ,   na m e l y   i n t ro n i c ,   i n t e r ge n i c ,   s e n s e ,   a nt i - s e n s e   (A S ),   a n b i di r e c t i o na l .   T h e   r e c e nt l y   di s c ov e r e l a r ge   l i n c R N A s   (i nt e r ge ni c   n o n - c o di n R N A s be l o n gs   t o   t h e   i n t e r ge n i c   g r o up  w h i c h   r e s i de   i n   b e t w e e n   p r o t e i n   c o di n r e gi o n.   U n l i ke   l n c R N A s ,   t h e   l i n c R N A s   c o n s e r v e   a   s i m i l a r   pa t t e rn   a c r o s s   v a r i o us   t y p e   of   s p e c i e s .   T h us ,   a   w a y   t o   di s t i n gui s h e l i n c R N A s   f r o m   a   s e que n c e   i s   t f i n t h e s e   c o n s e r v a t o r y   pa t t e rn   t ha t   m a r ks   t h e s e   a c t i v e l y   t ra n s c ri b e ge n e s .   F o r   i n s t a n c e ,   t h e   t ra n s c ri b e d   r e gi o n   i s   i de nt i f i e by   t h e   t r i m e t h y l a t i o o f   l y s i n e   36  o f   h i s t o n e   H ( H 3K 36m e 3).   M e a n w hi l e ,   t h e   p r o m o t e r   r e gi o n   i s   i de n t i f i e by   t h e   t ri m e t h y l a t i o n   o f   l y s i n e   o f   h i s t o n e   H (H 3K 4m e 3)  [6] .   L i n c R N A s   e s t a b l i s h   c e l l   t y p e - s pe c i f i c   e pi ge n e t i c s   s t a t e s   w h i c m a j o r   f u n c t i o i s   t o   g ui de   t h e   c hr o m a t i n - m o di fy i n c o m pl e xe s   t o   t h e   a pp r o pri a t e   ge n o m i c   l o c i .       2 . 2 .      M i c r o R N A s     m i R N A s   a r e   s h o rt   s i n g l e - s t r a nde m o l e c ul e s   r a ngi n g   f ro m   20  t o   24  n uc l e o t i de s   w h i c h   a r e   c o n s e r v e t h r o ug h o ut   e vo l ut i o n s .   I n   t e r m s   o s t r uc t u r e ,   m i R N A s   h a v e   di s t i n c t i v e   h a i r p i n   s t r uc t u r e s .   m i R N A s   a r e   put a t i v e   t r a n s l a t i o na l   r e gul a t o r y   ge n e   f a m i l y   [2].   It   i s   b e l i e f   t o   a c t i ve l y   i n v o l v e i n   t h e   po s t - t r a n s c i p t i o n a l   pr o c e s s   by   r e gul a t i n g   t h e   e xp r e s s i o n   o f   ha l f   o f   t h e   ge n e s   i n   a   c e l l   [7 ].   A   r e c e n t   r e po rt   b y   Z o [8],   s ugge s t e t h a t   de s t a b i l i z a t i n a   t a r ge t   m i R N A   gr e a t l y   r e duc e t h e   pro t e i n   l e v e l s   o a   c e l l   [9].   F urt h e r m o r e ,   m i R N A s   a l s o   r e gul a t e   ge n e   e xp r e s s i o n   b y   a c t i v a t i n g   s e que n c e   t r a n s l a t i o n   a n d   t a r ge t i ng  s pe c i f i c   p r o m o t e r s .       2. 3 .      S m al l   I n te r fe r i n g   R N A s     A   s i R N A   i s   of   20 - 24  nt   i n   l e n gt h   a n i s   c o m m o n l y   de s c ri b e a s   a   l i n e a r,   pe r f e c t l y   b a s e - pa i r e d   do ub l e   s t r a n de R N A .   s i R N A s   w e r e   di c o ve r e du r i ng  t ra n s ge n e - i nduc e s i l e n c i n g   i pe t u n i a   a n d   l a t e r   m o v i n o n   t o   Ca e n o rha b di t i s   e l e ga n s .   s i R N A   i s   a   s ub f a m i l y   of   R N A   i n t e r f e r e n c e   (R N A i ).   R N A i   w a s   a   na t u ra l   de f e n s e   m e c h a ni c   a g a i n s t   i n f e c t i o n .   Y e t ,   s i R N A   ha s   a   s i m i l a r   f u n c t i o n   t o   m i R N A   w h i c h   f a c i l i t a t e   po s t - t ra n s c ri pt i o na l   ge n e   s i l e n c i n (P T G S ).   R IS (R N A - i nduc e s i l e n c i ng  c o m pl e x)  a c t s   a s   a   m e di u m   f o r   s i R N A   t o   p e r f o r m   di r e c t   s i l e n c i n w i t h   t h e   a i ds   o f   a   D i c e r .   H ow e ve r ,   i t   r e m a i n e u n c l e a r   t o   w h e t h e r   t h e s e   s i R N A s   a r e   t h e   m a i n   po w e r h o us e   f o r   a l l   R N A   (R i bo N uc l e i c A c i d)  s i l e n c i n g   f un c t i o n s   [4].         3.   S TA N D A R D   EX TR A C TED   F EA TU R ES   T o   de t e r m i n e   w h e t h e r   a   ge n e   i s   c a t e go r i z e t o   be   n o n - c o di ng  v a r i a n t ,   w e   s h o ul f i r s t   unde r s t a n t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   f e a t ur e   b e l o n gi n t o   n o n - c o di n v a r i a n t   i t s e l f .   N o n - c o di n R N A s   (n c R N A s c a n   b e   i de n t i fy   t hr o ugh  t h e i r   hi g o c c ur r e n c e s   o f   s t o c o d o n s   a n t h e   l a c o f   e xt e n s i v e   O pe n   R e a di n F ra m e   (O R F [10 ].       3 . 1 .      M ax i m u m   C o d i n S u b s e q u e n c e   ( M C S S )   In   t h e   p r o c e s s   o i de n t i f y i n n o n - c o di n R N A s   t h e r e   w i l l   b e   a   h uge   n u m b e r   o pa rt i a l - l e n g t pr o t e i n - c o di n t ra n s c ri pt s .   T h e   i de n t i f i c a t i o n   o f   t h e s e   t ra n s c ri pt s   h a s   a   c o m m o n   l i m i t a t i o n   w h e r e by   t h e r e   i s   e i t h e r   a   m i s s i ng  s t a r t   c o do n   o r   a   m i s s i n g   s t o c o do n .   M e a nw h i l e ,   t h e   s t a rt   c o do n   a n d   s t o c o do n   i s   r e qui r e i n   t h e   p r o c e s s   of   i de n t i fy i n a n   O pe n   R e a di ng  F r a m e   (O R F ).   T h i s   di r e c t l y   a ff e c t e t h e   CD S   p r e di c t i o n .     T h us ,   b y   put t i n a s i de   t h e   s t a r t   c o do n s   a n d   s t o p   c o d o n s   t h e   M CS S   i s   us e f o r   t h e   p r e di c t i o o f   i n c o m pl e t e   CD S   a c r o s s   pa rt i a l - l e ngt h   p r o t e i n - c o di n t ra n s c ri pt s .   M CS S   i s   b a s i c a l l y   a   m e a s ur e   t h e   m a x i m um   l e n g t h   o f   a   s ub s e que n c e s   de r i v e f r o m   a   s pe c i f i c   s e que n c e   w h i c h   i n   r e t u rn  p r o v i de   a e s t i m a t i o n   o f   t h e   c o di n c a pa b i l i t y   of   a   s pe c i f i c   s e que n c e .   T o   a c h i e v e   t h i s   a   M CS S   s c o r e   i s   c a l c ul a t e f o r   e a c h   t r a n s c r i p t .     F i r s t l y ,   ge n e ra t e   t hr e e   r e a di ng  f ra m e s   w i t h   v a r y i n s t a r t i n t r i p l e t   f r o m   t h e   t ra n s c r i p t .     N e xt ,   K a da n e ’s   A l go r i t hm   i s   us e t o   c a l c u l a t e   t h e   c o di ng  s u b s e que n c e   s c o r e   fo r   e a c h   r e a di n g   f ra m e s .     L a s t l y ,   c o m pa r e   t h e   c o di n s ub s e que n c e   s c o r e   f o r   e a c t r a n s c r i pt   w i t t hr e e   v a r y i n r e a d i n f r a m e s .     T h e   t ra n s c ri pt   w i t t h e   m a xi m um   v a l ue   i s   s e l e c t e a s   t h e   M C S S .   A   ps e udo c o de   i s   i l l us t r a t e a s   i F i gu r e   1 .     W h e r e   h i   i s   t h e   i t h   h e x a m e r   i n   t h e   r e a di n f r a m e .   A n t h e   f r e que n c y   of   t h e   h e xa m e r   ( hi i n   a   CD   a n n o n c o di n s e que n c e s   i s   de n o t e by   t h e   F (h i a n F ’( hi ),   r e s pe c t i v e l y .   H e xa m e r s   t ha t   i s   n o t   pa rt   o f   a n y   CD S   w i l l   ha v e   a   F (h s e t s   t z e r o s .   O n   t h e   o t h e r   h a nd,   i t   i s   po s s i b l e   t f i n a n y   c o m b i n a t i o n   o h e xa m e r s   i n   n o n c o di n g   s e que n c e s ,   s o   t h e   F ’( h)  a r e   a l w a y s   l a r ge r   t h a z e ro   fo r   n o n c o di n s e que n c e s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1 4 3 2   -   1 4 3 8   1434       F i gu r e   1 .   P s e udo c o de   fo r   c a l c ul a t i n g   t h e   M a xi m u m   Co di ng  S ub s e que n c e s   (M CS S S c o r e       3 . 2    Ex o n   F e atu r e s   As  m e n t i o n e e a r l i e r   t h e r e   i s   a   h u ge   n u m b e r   of   pa r t i a l   l e n g t pr o t e i n .   H ow e v e r ,   t h e   m o s t   o pr e v i o u s   n c R N A s   i de n t i f i c a t i o n   m e t h o ds   a r e   l e a n i n t o w a r ds   c o m pl e t e   t r a n s c ri pt   s e que n c e s .   T h e   i nt r o duc t i o n   o f   e x o n   f e a t ur e   i s   t o   a ddr e s s   t hi s   b i a s   i s s ue   e xi s t s   i n   p r e v i o us   s t udy   a n e n s u r e   t h e   m e t h o c a n   pe r f o r m   b e t t e r   i i n t e r p r e t i ng  p a r t i a l   o i n c o m pl e t e   t r a n s c r i p t   s uc h   a s   p a r t i a l   pr o t e i n - c o di n t r a n s c r i p t s .   E xo n s   n o rm a l l y   do e s   n o t   c o n t a i n   s t a rt   c o do n   o r   s t o c o d o n   a s   do   pa rt i a l   l e ngt h   p r o t e i n - c o di n g   s e que n c e s .   T h us ,   m a k i n i t   a n   i de a l   f e a t ur e   f o r   i de nt i f i c a t i o n   o f   n c R N A .   A ddi t i o na l l y ,   b a s e on   a   s t udy   do n e   by   S t e i j g e r   [11] ,   up  t o   70%  o c o di n e xo n s   c a b e   i de nt i f i e us i ng  t h e   c u rr e nt   t ra n s c r i p t   a s s e m b l y   m e t h o ds .   A n   e xo w i t h   t h e   l a r ge s t   s i z e   i s   s e l e c t e f r o m   e a c h   t ra n s c r i p t   t o   b e   t h e   r e p r e s e nt a t i v e   e xo n   w hi c h   i s   t h e n   de r i v e i n t o   up  t o   t hr e e   s ub   fe a t u r e s .   T h e   f o l l ow i n s e c t i o w i l l   de s c r i b e   t h e   t hr e e   s ub   f e a t ur e s   i de t a i l s .     T h e   f i r s t   s ub   fe a t u r e   i s   t h e   G C - c o n t e nt   o t h e   e xo n .   G C - c o n t e nt   a s   t h e   n a m e   i m p l i e s ,   i s   a   m e a s u r e m e nt   o f   t h e   po pul a t i o n   o f   G (gua ni n e a n C(c y t o s i n e a c r o s s   a l l   s e que n c e   b a s e s .   T h e r e   a r e   n o rm a l l y   a   hi g h   num b e o f   G   a nd  C   b a s e s   i n   t h e   c o di n g   r e gi o n s .   T h e   b e s t   e xo n   i s   s e l e c t e b a s e o n   t h e   e xo n s   w i t t h e   hi g h e s t   n u m b e r   o f   G C -   c o n t e n t   a c r o s s   t h e   s a m e   t r a n s c r i pt .   T h e   s e c o n e xo n   f e a t u r e   i s   t h e   I n - f ra m e   h e x a m e r   f r e que n c i e s .   T hi s   s ub   f e a t ur e   w a s   f i r s t   us e by   Cl a v e r i e   [12]  t o   i de n t i f y   c o di n r e gi o n.   H ow e ve r ,   i t   i s   s t i l l   b e i n us e up  un t i l   n o w   t di s t i n gu i s h   c o di n t r a n s c r i pt s   fr o m   n o n c o di ng  t r a n s c r i p t .   H e xa m e r   f r e que n c i e s   s h o w   t h e   r e l a t i o n s hi b e t w e e n   n e i g h b o r i n g   a m i n o   a c i ds   i n   a   p r o t e i n   [13 ].   L a s t l y ,   h e xa m e r   s c o r e   di s t a n c e   i s   c a l c ul a t e i n   r e l a t i o n   t o   h e xa m e r   s c o r e   i s   us e a s   a n   a d d - o n   f e a t u r e   t o   di s c r i m i na t e   t h e   c o di n a nd  n o n c o di n g   r e gi o n s .   In   (1)  s h o w s   t h e   c a l c ul a t i o n   o f   H e xa m e r   s c o r e   di s t a nc e .               =     (       )   3 = 1     (1)     T h e   S m   i s   t h e   m a xi m um   h e xa m e s c o r e   a n S i   i s   t h e   i t h e x a m e r   s c o r e   f o r   t h e   r e a d i n f ra m e .   T hr e e   fo r w a r r e a d i n f ra m e s   i s   ge n e r a t e b a s e   o n   t h e   r a n ge   o f   i   w h i c h   i s   1,   a n 3 .   E a c h   e xo n   i n   a   t r a n s c r i p t   u n de rgo e s   t h e   s a m e   c a l c ul a t i o n   a nd  t h e   v a l ue   i s   us e a s   a   pa r a m e t e r   e s t i m a t i o n   t o   i de nt i fy     n o n - c o di n g   r e gi o n s .       3 . 3    O p e n   R e ad i n g   F r am e   (O R F )   A l t h o ug h   i t   i s   p r o v e n   t h a t   O R F   b a s e pr e di c t i o n   h a s   a   l o w e r   a c c ura c y   fo r   pa r t i a l - l e n g t h   p r o t e i n - c o di n t r a n s c r i p t s .   O R F   s t i l l   r e m a i n e a s   o n e   of  t h e   b e s t   pe r f o r m i n f e a t ur e s   f o r   f ul l - l e n gt h   p r o t e i n - c o di n g.   T h us ,   i n   t h e   m a t t e r s   o c l a s s i fy i n n c R N A s   f r o m   a   f ul l - l e n gt h   c o di n t ra n s c r i p t ,   m ul t i pl e   O R F   f e a t ur e s   c a n   b e   us e s i m ul t a n e o us l y   i n   o r de r   t o   a c h i e v e   a   b e t t e r   c l a s s i f i c a t i o n   pe r f o r m a n c e .   F o r   i n s t a n c e ,   O R F   di s t a n c e ,   O R F   h e xa m e r   s c o r e ,   O R F   f i c ke t t   s c o r e ,   O R F   c o ve r a ge   a n d   O R F   l e n gt a r e   a l l   us a b l e   O R F   f e a t ur e s .     S o m e   c o m m o n   O R F   fe a t ur e   i n c l ude s   O R F   h e xa m e r   di s t a n c e   a n s c o r e ,   F i c ke t t   S c o r e ,   O R F   l e n gt h,   a n O R F   c ove r a ge .   O R F   h e xa m e r   di s t a n c e   a nd  s c o r e   a r e   l i ke   t h e   e xo n   h e xa m e r   di s t a n c e   a n s c o r e .     T h e y   bo t h   ut i l i z e t h e   s a m e   f o r m u l a   t o   c a l c ul a t e   di s t a n c e   a nd  s c o r e .   F i c ke t t   s c o r e   i s   a   s c o r i ng  m e t h o us e a s   a n   a l t e rna t i v e   t o   h e xa m e r   s c o r e .   F i c ke t t   s c o r e   w a s   f i r s t   i nt ro duc e a n us e i n   t h e   i de n t i f i c a t i o o f   pr o t e i n - c o di n r e gi o n s   by   F i c ke t t .   [14]   W i t f urt h e e xpe ri m e n t ,   i t   s h o w s   a   pr o m i s i n g   r e s ul t   i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o n o n c o di n t ra n s c ri pt s   a nd  pr o t e i n - c o di n t r a n s c r i pt   [13] .   A   put a t i v e   O R F   i s   t h e   l o n ge s t   a m o ng  a l l   o pe n   r e a d i n f ra m e s   a n t hus   m a ki n O R F   l e n g t h   a n   e s s e n t i a l   e l e m e nt   i n   di s t i n g ui s h i ng  t h e   n o n - c o di ng  v a ri a nt   f r o m   c o m m o n   t r a n s c r i pt .   L a s t l y ,   O R F   c ove r a ge   i s   de f i n e s   b y   t h e   O R F   l e n g t h   o v e r   t ra n s c ri p t   l e n g t h.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e e p   l e ar ni n i n on  c od i ng   v ar i ant   ( br i e f   ov e r v i e w )   ( L e e   Kuan  X i n )   1435   4.   D A TA / S E Q U EN C E   R EP R ES EN TA TI O N   A l l   a l go ri t hm   o r   m a c h i n e   l e a rn i ng  m o de l   ha v e   a   s e t s   o f   r e pre s e n t a t i o n   rul e s   f o r   t h e   i nput   da t a   [15] .   T h i s   r e p r e s e nt a t i o i s   a b l e   t o   a i t h e   e xe c ut i o o f   a   m o r e   e f fi c i e n t   f l o w   of   t h e   a l go r i t hm   m e a n w hi l e   r e duc i n g   e xe c ut i o n   t i m e   a nd  us a ge   o f   r e s o ur c e s   [16].   T h e   c o m m o n   r e p r e s e n t a t i o n s   o f   t h e s e   da t a   a r e   i n   t h e   f o r m   o v e c t o r   o r   m a t ri r e pr e s e nt a t i o n .   S e que n c e   r e p r e s e n t a t i o n   i s   a   w a y   t r e pr e s e nt s   s e que n c e s   da t a   s uc h   a s   D N A   s e que n c e ,   R N A   s e que n c e   a n p r o t e i s e que n c e   i a   v e c t o r   r e pr e s e nt a t i o [17 ].       4 . 1 .      O n e - H o En c o d i n g   O n e   h o t   e n c o di n a l s o   s o m e t i m e s   kn o w n   a s   o n e   h o t   v e c t o r .   O n e   h o t   v e c t o r   i s   a   s t ra i g h t f o r w a r d   r e p r e s e n t a t i o n   o f   w o r ds   o r   s e que n c e s   i t h e   f o r m   o f   ve c t o r   e n c o di n g.   I n   [ 17]  a   b i n a r y   v e c t o r   w i t a   s i n g l e   n o n - z e r o   v a l ue   a c r o s s   t h e   di m e n s i o n .   T h e   do w n s i de   o f   us i n t h i s   t y pe   of   e n c o di n i s   t ha t   t h e   d i m e n s i o gr o w s   e xpo n e n t i a l l y   t t h e   l e n g t h   o f   k.   F o r   i n s t a n c e ,   a   3 - m e r   n e e ds   a   b i t   of   di m e n s i o n   43  =   64  a n f o r   a   4 - m e r   w i l l   n e e ds   a   b i t   o f   di m e n s i o n   4 =   256 .   M o r e o v e r ,   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   a n y   a r b i t ra r y   pa i o f   o n e - h o t   v e c t o r s   i s   e qui di s t a n t ,   w h i c h   i s   i m p r a c t i c a l   f o r   D N A   s e qu e n c e s   a s   t h e   G c o n t e nt s   a f f e c t s   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   s e que n c e s .   O n e - H o t   V e c t o r   r e p r e s e n t a t i o o f   D N A   s e que n c e   [18]     4 . 2    Wo r d   to   V e c to r   M o d e l   W o r t o   V e c t o r   m o de l   a s   de s c r i b e   by   t h e   na m e   i s   a   w a y   t o   e m be w o r i nt o   a   l i s t   o f   ve c t o r s   o r   m a t r i x .   It   i s   a l s o   c a l l e t h e   w o r d2v e c   m o d e l .   I [19] ,   u n l i k e   s t a n d a r w o r e m be ddi n m e t h o d,   w o r d2v e c   i s   a   n e u ra l   n e t w o r w h i c h   w a s   pr e - t r a i n e di f f e r e n t   t o   p r o duc e   di s t r i b ut e r e pr e s e nt a t i o n   o f   w o r ds .   T h i s   m e a n s   t h a t   e a c h   r e p r e s e n t a t i o n   c a n   b e   of   v a r y i n s i z e   o f   m ul t i pl e   w o r ds   fo r m i ng  o n e   r e p r e s e n t a t i o n.   T hi s   dy n a m i c   b e h a v i o r   r e s ul t s   i n   a   b e t t e r   na t u r a l   l a n gu a ge   p r o c e s s i n g .   T hi s   i s   b e c a us e   t h e   m o de l   w a s   a b l e   t o   c a pt u r e   m a n y   pr e c i s e   s y n t a c t i c   a n d   s e m a nt i c   w o r r e l a t i o n s h i ps .         5.   D EEP   LEA R N I N G   5 . 1 .      C o n v o l u ti o n al   N e u r al   N e tw o r k   Co n v o l ut i o n a l   N e ura l   N e t w o r i s   c o m m o n   i n   t h e   do m a i n   o f   pa t t e rn   a n i m a ge   r e c o gn i t i o n.     T h e   n e t w o r ks   w e l l   i b i da t a   a nd  c o m m o nl y   us e d.   T h e   n e t w o r ks   do   n o t   c o n s i s t   o f   h i d de l a y e r   l i ke   t h e   o t h e de e n e ur a l   n e t w o r ks ,   b ut   i n s t e a t h e   n e t w o r ks   c o n s i s t   o c o n vo l ut i o n   l a y e r ,   m a po o l i n l a y e r   a n f ul l y   c o n n e c t e l a y e r .   I n   o t h e r   w o r d,   t h e s e   n e t w o r ks   w e r e   a   c o m b i n a t i o n   o f   t hr e e   a r c h i t e c t ur e   i de a s   w h i c h   e n s u r e   s o m e   d e gr e e   o di s t o r t i o n   i n v a ri a n c e .   [20]  I t   w a s   r e po r t e t ha t   b a r e bo n e   CN N   c a n   t r a i n   a   w o r ve c t o r s   fo r   t e xt   c l a s s i f i c a t i o t a s ks   w i t h   l i t t l e   h y pe r   pa ra m e t e t u ni n w hi c f oc us e o n   s e n t i m e n t   a na l y s i s   a n q ue s t i o a n a n s w e r   c l a s s i f i c a t i o n   a nd  a c hi e v e a   g oo r e s ul t   o n   m ul t i pl e   b e n c hm a r ks .   I n   [21]  b e s i de s ,   t h e r e   a r e   a l s a n   upg ra de a nd  m o di f i e t h e   p r o po s e m o de l   t o   a l l o w   t h e   m o de l   t o   r u n   b o t h   t a s k - s pe c i f i c   a n s t a t i c   v e c t o r s .     In  t h e i di s c us s i o n,   i t   i s   s t a t e t ha t   l e a rni n f o r   t a s k   s pe c i f i c a t i o n   t hr o ug h   f i n e   t u ni n g   l e a ds   t o   a i m p r o v e m e n t   i n   pe r f o r m a n c e .   A   m o r e   a dv a n c e   r e s e a r c h   o f   n e u r a l   n e t w o r w i l l   b e   f oc us i n o n   t h e   us a ge   o f   h a r dw a r e   i c o n duc t i n t h e   CN N   t e c hni que s   [22] .   T h i s   i n c l ude s   t h e   u s a ge   o f   gr a p h i c s   c a r ds   (G P U s i n   201 w h i c i m p r e s s i v e l y   s pe e up  a   n o r m a l   n e u ra l   n e t w o r k.   H ow e ve r ,   t he   s o m e t i m e s   t h e   e rr o r a t e   o b t a i n e w a s   h i g h e r.       5 . 2 .      De e p   Le ar n i n g   F r am e w o r k   B ui l di n a   de e n e ura l   n e t w o r i s   n o t   a n   e a s y   t a s k.   O nl y   e xpe r t s   c a pa b l e   t o   i n t e g ra t e   a l l   t h e   c o m put a t i o n a l   m o de l l i ng  w i t h i n   t h e   de e n e ura l   n e t w o r ks   pr o c e s s   [23].   F o r t u n a t e l y ,   t ha n ks   t o   s t a n d a r d   i n f e r e n c e   t o o l s   a n n e t w o r ks   m o dul a r   s t r uc t u r e ,   s e v e r a l   f ra m e w o r ks   i s   i n t r o duc e i o r de r   t o   h e l ps   o t h e r s   t s pe e up  t h e   p r o c e s s   i n   de s i g ni n g   a nd  t r a i n i ng  o f   n e u ra l   n e t w o r m o de l s .     O n e   o f   t h e   m o s t   po pul a de e l e a rn i ng  f ra m e w o r ks   i s   T e n s o r F l o w   i n t r o duc e by   G oo gl e     r e c e n t l y   [24].   T hi s   f r a m e w o r p r o v i de s   s e v e r a l   e nha n c e m e n t s   i n   t e rm   o f   c o m pi l a t i o t i m e   a nd  g ra p hi c a l   v i s ua l i z a t i o n.   T h e r e   a r e   m a n y   o t h e r s   f ra m e w o r w h i c h   i s   s u i t a b l e   i n   c o n s t r uc t i n D e e L e a rni n m o de l   s uc h   a s   T o r c h7,   T h e a n o ,   a n Ca f f e .   T a b l e   1   s h o w s   a   c o m pa ri s o n   o f   po pul a de e l e a rni n g   f ra m e w o r k.         T a b l e   1 .   A   Co m pa ri s o o f   P o pul a r   D e e L e a rn i ng  F ra m e w o r ks   F ra m e w o rk   Co r e   P ro g ra m m i n g   L a n g u a g e   In t e r f a c e s   f r o m   O t h e L a n g u a g e s   P ro g ra m m i n g   P a ra d i g m   W ra p p e r s   T e n s o r f l o w   C+ + / CU D A   P y t h o n   D e c l a ra t i v e   P re t t y   T e n s o r ,   K e ra s ,   T e n s o rl i t e   Ca ffe   C+ + / CU D A   P y t h o n ,   M a t l a b   Im p e ra t i v e   -   T h e a n o   P y t h o n   ( c o m p i l e d   t o   C+ + / CU D A )   -   D e c l a ra t i v e   K e ra s ,   L a s a g n e   o Bl o c k s   T o rc h 7   L u a J IT   (w i t h   c / C U D A   b a c k e n d )   C   Im p e ra t i v e   -     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1 4 3 2   -   1 4 3 8   1436   6.   C O M P A R A TI V A N A L Y S I S   O F   C O M P U TA TI O N A L   A P P R O A C H   A N D   I TS   A L G O R I TH M   T h e   m a j o r   t y pe   of   t e c h ni que s   us e t o   i de n t i fy   t h e   n o n - c o di n v a r i a nt   i s   t hr o ug h   c o m put a t i o n a l   a l go ri t hm   o r   m a c h i n e   l e a rni n g .   T hi s   pa r t   a i m s   t o   do   a   c o m pr e h e n s i v e   c o m pa ri s o n   o pr e v i o us   r e s e a r c h   o n   t h e   t o o l s   t h a t   h a v e   be e n   s uc c e s s f ul l y   i m pl e m e n t e a l o n g   w i t h   f e a t u r e s   n u m b e r   a n t h e   a c c ur a c y .     T h e   c o m put a t i o na l   a pp r o a c a n d   a l go ri t hm   us e f o r   e a c t oo l   a n d   t h e   a dv a n t a ge   a nd  d i s a dv a n t a ge   o f   e a c h   m a c h i n e   l e a rni n g   a l go r i t hm   i s   a l s o   t a b ul a t e d.       6 . 1 .      C P A T   Co di n P o t e n t i a l   A s s e s s m e n t   T o o l   (CP A T i s   a n   a l i g n m e n t - f r e e   m e t h o w h i c h   i s   us e t o   qui c kl y   di s t i ngui s h   b e t w e e n   c o di n R N A   a n n o n c o di n g   R N A   [13].   F o r   s i m p l i c i t y   of   b i n a r y   c l a s s i f i c a t i o n,   a   l o gi s t i c   r e g r e s s i o n   m o de l   i s   i m p l e m e n t e i n s i de   t h e   t o o l .   T h e   t o o l   c o n s i de r s   o f   f e a t ur e s   s uc h   a s   o pe n   r e a di n g   f ra m e   c ove r a ge ,   o pe n   r e a d i n f ra m e   s i z e ,   h e x a m e r   us a ge   b i a s   a n d   F i c ke t t   T E S T CO D E   s t a t i s t i c .   T h e   s uppo rt e s e que n c e   fo r m a t   i s   F A S T A   a n B E D .   A   w e a ppl i c a t i o n   i s   a v a i l a b l e   fo r   us e r   t o   pr e di c t   ge n e s   i n s t a n t l y .     T h e   s o ur c e   c o de   i s   i m pl e m e n t e d   i P y t h o n   a n d   a n d   i s   f r e e l y   a v a i l a b l e   a t :   ht t p : / / c o de . go o gl e . c o m / p/ c pa t / .     6 . 2 .      l n c S c o r e   In   t h e   r e s e a r c h   do n e   by   K a i   W a n a nd  h i s   t e a m   i 2016 ,   a   l o gi s t i c   r e g r e s s i o n   m o de l   w a s   us e d.     T h i s   i s   a   s t udy   t h a t   h a s   p r o v i de a l m o s t   a   c o m pl e t e   v i e w   o n   c o di n a n n o n - c o di ng  v a ri a nt   i de nt i f i c a t i o n.   T h e   o ut c o m e   o t h e   r e s e a r c h   i s   a   t o o l   c a l l e l n c S c o r e   us i ng  11  c a r e f ul l y   s e l e c t e f e a t ur e s   t o   i de n t i fy   l o n n o n c o di n g   R N A   [25]     6 . 3    CNCI   Co di n g - N o n - Co di n I n de (CN C I)  i s   a   t o o l   t ha t   ut i l i z e a   s uppo r t   v e c t o r   m a c h i n e .   It   i s   a l s o   us e t di f fe r e nt i a t e   p r o t e i n - c o di n s e que n c e s   a nd  n o n - c o di n s e que n c e s   w i t h o ut   c o n s i de ri n k n o w n     a nn o t a t i o n s   [ 26].   T h e   s e que n c e s   a r e   e v a l ua t e i a a dj o i n i ng  n uc l e o t i de   t r i p l e t s   (A N T )T h e   m a i n   hi g h l i g ht   o t h i s   t o o l s   i s   i t s   dy n a m i c   c o n s t r uc t i o n   o f   us a ge   f r e que n c y   m a t ri o n   t h e   A N T .   T h e   m a t ri i s   us e a s   t h e   b a s e s   fo r   t h e   c a l c ul a t i o n   o f   f e a t ur e s   s uc a s   t h e   l e n g t h -   pe r c e nt a ge ,   c o de o n - b i a s ,   s c o r e - di s t a n c e ,   l e n g t h   a n d   S - s c o r e   of   t h e   t a r ge t   t r a n s c r i pt .       6 . 4 .      P LE K   B a s e o n   t h e   s t udy   do n e   by   A i m i L i n   a n hi s   t e a m   i 2014 ,   a   s uppo rt   v e c t o r   m a c h i n e   (S V M w i t i m p r o v e k - m e s c h e m e   w a s   p r o po s e d.   T h e y   n a m e   t h e   s t u d y   a s   P L E K   [27] .   T h e   k - m e r   s c h e m e   i s   a   l i s t   o s pe c i f i c   c o m b i na t i o n   f n uc l e o t i de   fo r m i n a   s t r i ng  w i t h   t h e   l e n g t h   o T h us ,   t h e   n a m e   a s   k - m e r   pa t t e rn   l i s t .   A   n uc l e o t i de   c a n   b e   e i t h e r   o n e   o f   t h e   a l p h a b e t   f r o m   A ,   C,   G   a nd  T .   A s s um i n k   i s   e qua l   t o   t o   4,     w i l l   e qua t e s   t o   +   16  +   64  +   25 =   34 p a t t e rn s :   4   o n e - me pa t t e rn s ,   16   t w o - m e r   p a t t e rn s ,   64   t hr e e - m e r   pa t t e rn s   a nd  256  f o ur - m e r   p a t t e rn s .   T h e s e   340  c a l i b ra t e k - m e r   us a ge   f r e que n c i e s   a r e   c a l c ul a t e fo r   e a c t r a n s c r i p t   a n f e i n t o   t h e   S V M   a l go r i t hm .   B e s i de s   t h a t ,   t hi s   n e w   s t r a t e g y   m a de   t h e   i de n t i f i c a t i o n   p r o c e s m uc f a s t e r ,   y e t   i e xc h a nge   o f   h i g h e r e qui r e m e nt   o f   pr o c e s s i ng  po w e r .       6 . 5    l n c R N A - M F D L   l n c R N A - M F D L   ut i l i z e   a   de e l e a rni n m o de l   t o   c l a s s i fy   c o di n a nd  n o n c o di n R N A   [28].     It   i nt r o duc e s   de e s t a c ki ng  n e t w o r (D S N s w h i c h   i n v o l ve s   s t a c ki n o f   m ul t i p l e   s h a l l o w   n e t w o r k.   T h e   m o de l   i s   c o m pr i s e o f   t hr e e   s t a ge s   w h i c h   a r e   f e a t u r e   e xt r a c t i o n ,   f e a t u r e   f us i o n   a n p a t t e rn  c l a s s i f i c a t i o n .   T h e   f i r s t   s t a ge   i s   de s c r i b e a s   pl e n t y   of   s h a l l o w   n e t w o r ks   c a t e go r i z i n i n t o   m o dul e s ,   na m e l y   O RF   de s c r i pt o r ,   k - m e de s c r i pt o r,   S S   de s c ri pt o r   a nd  M L CD S   de s c r i pt o r.   T h e   s e c o n s t a ge   f us e   a l l   t h e   s ha l l o w   n e t w o r ks   i n   s t a ge   o n e   i n t o   a   s i ngl e   t ra n s c ri pt   r e p r e s e nt a t i o n   w h i c h   i s   a n o t h e s ha l l o w   n e t w o r k.   A n f o r   t h e   l a s t   s t a ge ,   pa t t e rn   c l a s s i f i c a t i o n,   t h e   t r a n s c r i p t   r e pr e s e nt a t i o n   f r o m   pr e v i o us   s t a ge   w i l l   b e   c l a s s i fy .   Bo t h   t h e   i nput   a nd  o ut put   of  t h e   c l a s s i f i e w i l l   b e   i n   v e c t o r   r e p r e s e n t a t i o n .       6 . 6    Ju s ti fi c ati o n   T h e   r e v i e w   s h ow s   t h a t   t h e r e   a r e   p l e nt y   of   t oo l s   us e f o r   n o n - c o di n v a r i a n t   i de n t i f i c a t i o n.   Y e t   t h e   t o o l s   r e l y   h e a v i l y   o n   i n c o n s i s t e n t   f e a t u r e s   w h i c h   g r e a t l y   a ff e c t   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   a l go ri t hm .   T a b l e   2   s h o w s   t h e   c o m pa ra t i v e   a n a l y s i s   of   s o m e   of  t h e   a pp r o a c h e s   t ha t   ha v e   b e e n   pe r f o r m e i n   p r e v i o us   s t udi e s .   B a s e o n   t h e   s um m a r i z e o f   n o n c o di n g   R N A   t o o l s   i n   T a b l e   2 .   T h e   t y pe   of   f e a t ur e s   pl a y s   s o m e   c r uc i a l   r o l e   i b e t t e r   i de nt i f i c a t i o n   a c c u r a c y   fo r   i n s t a n c e   t h e   l n c S c o r e   a c h i e ve a   be t t e r   a c c ura c y   of  96. 46%  us i ng  l o gi s t i c   r e g r e s s i o n   a s   c o m pa r e t o   CP A T   w i t h   a n   a c c u r a c y   of   94. 65  us i n a   di f f e r e n t   t y pe   o f   fe a t u r e s .   T h e   l n c S c o r e   ha v e   a   m o r e   d i v e r s e   c a t e go r i e s   o f   f e a t ur e s   e v a l ua t i n g   t h e   E x o n   f e a t u r e s ,   M CS S   f e a t u r e s   a n d   O R F   fe a t u r e s   a s   c o m pa r e t o   CP A T   w h i c h   f oc us   m o s t l y   o n   t h e   O R F   f e a t ur e s .   T h e   i n c r e a s e   i n   t h e   n um b e r   o f   fe a t ur e s   f o r   a l go ri t hm   t r a i n i ng  do e s   n o t   gua ra nt e e   a   b e t t e r   a c c u r a c y   a s   t h e   P L E K   t o o l s   ha s   a   t o t a l   o f   1364  f e a t ur e s   y e t   i t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e e p   l e ar ni n i n on  c od i ng   v ar i ant   ( br i e f   ov e r v i e w )   ( L e e   Kuan  X i n )   1437   o n l y   a c h i e v e s   a n   a c c ura c y   of   83. 67% .   T hi s   i s   f a r   l e f t   b e h i n d   a s   c o m pa r e t o   CN CI  w hi c ut i l i z i ng  t h e   s a m e   m e t h o y e t   a c hi e v e a n   a c c ura c y   of   93. 4%.   M e a n w hi l e ,   t h e   l a s t   t o o l s   l n c R N A - M F D L   h a s   t h e   b e s t   a c c ur a c y   of   97. 1%  a s   c o m pa r e t o   o t h e r s .   T h i s   c o ul m a i nl y   due   t o   t he   un de r l y i n a l go r i t h m   w h i c h   i s   a   de e l e a rni n m o de l   c a l l e D e e S t a c ki ng  N e t w o r a s   de f i n e by   t h e   a ut ho r .   It   ha b e e n   p r o v e n   t ha t   a   de e l e a rn i ng  n e u r a l   n e t w o r m o de l   c a n   a c hi e v e a   b e t t e r e s ul t   f o r   p r e di c t i o n   a nd  c l a s s i f i c a t i o p r o b l e m s .     F r o m   p r e v i o us   r e s e a r c h ,   t h e r e   i s   y e t   a n y   n o t a b l e   t oo l s   t ha t   u t i l i z i ng  c o n v o l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r a s   t h e   b a s e ’s   f r a m e w o r k.   D e s pi t e   t h e   f a c t s   t ha t   c o n v o l ut i o na l   n e ura l   n e t w o r i s   a b l e   t pe r fo r m   f e a t ur e   e xt ra c t i o a u t o m a t i c a l l y   a n a c h i e v e a   b e t t e r   a c c ur a c y   i n   p r e di c t i o n   p r o b l e m   a s   a   de e l e a rni n g   m o de l   [29] .   W i t h   t h e   s uc c e s s   of   de e l e a r ni n n e u ra l   n e t w o r b a s e s   m o de l   i m p l e m e nt e a s   pe r   t h e   l n c R N A - M F D L ,   Co n v o l ut i o n a l   N e ura l   N e t w o r y e t   a n o t h e r   de e n e u r a l   n e t w o r ha s   a   g r e a t   po t e nt i a l   i n   n o n - c o di n v a ri a nt   di s c ov e r y   a s   i t   doe s   n o t   r e l y   o n   t h e   c u rr e nt   di s c o ve r e f e a t ur e   y e t   w a s   a b l e   t l e a rn   t h e   t y pe   of   f e a t ur e   i n   a b s t ra c t e f o r m   w hi c h   i s   b e s t   s ui t   f o r   a   c e r t a i v a r i a n t   i de nt i f i c a t i o n .       T a b l e   2 .   N o n - Co di n R N A   T o o l s   Co m pa ri s o n   T o o l s   N a m e   N o   o f   fe a t u r e s   A l g o ri t h m   A d v a n t a g e   D i s a d v a n t a g e   CP A T   4   L o g i s t i c   Re g r e s s i o n   -   S i m p l e   a n d   e a s y   t o   i m p l e m e n t   -   A b l e   t o   p re d i c t   a c c u ra t e   r e s u l t s   fo m o s t   c l a s s i fi c a t i o n   p r o b l e m s   -   T h e   p r e c i s i o n   o f   c l a s s i f i e r   d e c r e a s e s   a s   t h e   s i z e   o f   d a t a   d e c r e a s e .   - N e e d   l a r g e   n u m b e r   o s a m p l e   a n d   d a t a   l n c S c o r e   11   L o g i s t i c   Re g r e s s i o n   CN CI   5   S u p p o r t   V e c t o M a c h i n e     -   H i g h   a c c u ra c y   -   O rg a n i z e d   a n d   f u n c t i o n i n g   w e l l   e v e n   t h e   d a t a   i s   n o t   l i n e a rl y   s e p a ra b l e   i n   t h e   fe a t u r e   s p a c e     -   Re q u i r e d   s p e e d   a n d   s i z e   o f   p r o c e s s i n g   i n   b o t h   t ra i n i n g   a n d   t e s t i n g   d a t a .   -   M o r e   c o m p l e x   -   N e e d   e x t e n s i v e   m e m o ry   re q u i re m e n t s   fo r   c l a s s i f i c a t i o n   P L E K   1364   S u p p o r t   V e c t o M a c h i n e   l n c RN A - M F D L   5   D e e p   L e a rn i n g   m e t h o d - D e e p   S t a c k i n g   N e t w o rk s     -   H i g h   a c -   M o r e   r e p re s e n t a t i v e   a n d   d i s c ri m i n a t i v e   fo r   s c e n e   c a t e g o ri z a t i o n .   -   A c c e l e ra t e d   b y   g e n e ra l - p u r p o s e   g ra p h i c   u n i t s   (G P U s )   -   H i g h   o p t i m i z a t i o n   p e r fo r m a n c e   -   M o r e   e ff i c i e n t   a l g o ri t h m   a n d   c l a s s - i n d e p e n d e n t   a l g o ri t h m s   o v e r   c l a s s - i n d e p e n d e n t   a l g o ri t h m s   o v e r   c l a s s - s p e c i fi c   a p p r o a c h e s .     -   T h e   n a t u r e   o f   t h e   l e a r n e d   re p re s e n t a t i o n s   r e m a i n s   u n c l e a w h e n   i m p l e m e n t e d   -   Ca n n o t   p ro v i d e   d e t a i l s   a b o u t   o b j e c t s   a n d   t h e i l a y o u t s   i n   i m a g e s   -   N e e d   l a r g e   m e m o r y   o G P U   i p r o c e s s   l a r g e   a m o u n t   o f   d a t a .       7.   C O N C LU S I O N   In   c o n c l us i o n ,   t hi s   pa pe r   s h o w s   a   b r i e f   ov e r v i e w   o n   t h e   ke y   a s pe c t   of   n o n - c o di n v a ri a nt   i de nt i f i c a t i o n .   F r o m   t h e   ge n e ra l   i n f o r m a t i o n   o c l a s s i f i c a t i o n   a pp r o a c h e s   a n t h e   i m p l e m e nt a t i o n   of   de e p   l e a rn i ng  pri n c i p l e s   us i n de e l e a rn i n f ra m e w o r i n   ge n o m i c .   N o t   t o   m e n t i o n,   t h e   s i g n i f i c a n c e ,   a n c urr e nt   t r e n d   o f   ge n o m i c   s t u dy   a l s o   be i n g   s t a t e i n   t h i s   pa pe r.       R EF ER EN C ES   [ 1]   Y i ,   X . ,   Z h a ng ,   Z . ,   L i ng ,   Y . ,   X u ,   W . ,   &   S u ,   Z . ,   " P N R D :   A   pl a nt   no n - c o di ng   R N A   da t a ba s e .   N uc l e i c   A c i ds   R e s e ar c h ,   v o l .   4 3,   no .   D 1,   p p.   D 982 D 989 ,   201 5.     [ 2]   E ddy ,   S .   R . ,   &   H ug he s ,   H . ,   " N o n - C o di ng   R na   G e ne s   a nd  t h e   m o de r R N A   w o r l d, "   G e ne t i c s ,   2( D e c e m be r ) ,     pp.   91 9 - 929,   2 001 .     [ 3]   K a i kko ne n ,   M .   U . ,   L a m ,   M .   T .   Y . ,   &   G l a s s ,   C .   K . ,   " N o n - c o di ng   R N A s   a s   r e g ul a t o r s   o f   g e ne   e xpr e s s i o a nd   e pi g e ne t i c s , "   C ar d i ov as c ul ar   R e s e ar c h ,   v o l .   90 ,   no .   3 ,   pp .   430 - 440 ,   2011 .     [ 4]   C o s t a ,   F .   F . ,   " N o n - c o di ng   R N A s :   L o s t   i t r a ns l a t i o n? , "   G e ne ,   200 7.     [ 5]   V o l de r s ,   P .   J . ,   H e l s e ns ,   K . ,   W a ng ,   X . ,   M e nt e n,   B . ,   M a r t e n s ,   L . ,   G e v a e r t ,   K . ,   M e s t da g h ,   P . ,   " L N C i pe d i a :   A   da t a ba s e   f o r   a nno t a t e h um a I nc R N A   t r a n s c r i p t   s e q ue nc e s   a n s t r uc t ur e s . "   N uc l e i c   A c i d s   R e s e ar c h ,   v o l .   41  no .   D 1 ,     pp.   24 6 - 251,   2 013 .     [ 6]   L v ,   J . ,   H ua ng ,   Z . ,   L i u ,   H . ,   L i u,   H . ,   C ui ,   W . ,   L i ,   B . ,   W u,   Q . ,   " I de nt i f i c a t i o a nd   c ha r a c t e r i z a t i o o f   l o ng   i nt e r g e ni c   no n - c o di ng   R N A s   r e l a t e t o   m o us e   l i v e r   de v e l o pm e n t , "   M ol e c u l a r   G e ne t i c s   and   G e nom i c s ,   p p.   12 25 - 1235 ,   201 4.     [ 7]   A km a n,   H .   B . ,   &   B e ns a n,   H e r s o n,   A .   E . ,   " N o nc o di ng   R N A s   a nd  c a nc e r . , "   T ur k i s J ou r na l   of   B i ol o gy ,   v o l .   38,     pp.   81 7 - 828,   2 014 .     [ 8]   Z o u,   Q . ,   H u,   Q . ,   G uo ,   M . ,   &   W a ng ,   G . ,   " S e qu e nc e   a n a l y s i s   H A l i g n  :   F a s t   m u l t i p l e   s i m i l a r   D N A   /   R N A   s e que nc e   a l i g nm e nt   ba s e d   o t he   c e nt r e   s t a r   s t r a t e g y ,   "   pp.   2 475 - 248 1,   31 ,   M a r c h,   201 5.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1 4 3 2   -   1 4 3 8   1438   [ 9]   L v ,   J . ,   L i u ,   H . ,   Y u ,   S . ,   L i u,   H . ,   C u i ,   W . ,   G a o ,   Y . ,   W u ,   Q . ,   " I de nt i f i c a t i o o f   4438  nov e l   l i nc R N A s   i nv o l v e i m o us e   pr e - i m pl a n t a t i o e m b r y o ni c   de v e l o pm e nt , "   M o l e c ul a r   G e ne t i c s   and   G e nom i c s ,   v o l .   29 0,   no .   2 ,     pp.   68 5 - 697,   2 015 .     [ 10]   C o s t a ,   F .   F . ,   " N o n - c o di ng   R N A s :   M e e t   t hy   m a s t e r s . , "   B i oE s s a y s ,   20 10.     [ 11]   S t e i j g e r ,   T . ,   A br i l ,   J .   F . ,   E ng s t r öm ,   P .   G . ,   K o ko c i ns ki ,   F . ,   C o ns o r t i um ,   T .   R . ,   H ub ba r d,   T .   J . ,   B e r t o ne ,   P .   " A s s e s s m e n t   o f   t r a n s c r i p t   r e c o ns t r uc t i o m e t ho ds   f o r   R N A - s e q,   "   v o l .   1 0,   no .   12 ,   2013 .     [ 12]   C l a v e r i e ,   J . ,   " C o m put a t i o na l   m e t ho ds   f o r   t he   i de n t i f i c a t i o o f   g e ne s   i v e r t e b r a t e   g e no m i c   s e que nc e s " ,   v o l .   6,     no .   10 ,   pp .   1735 - 17 44. ,   199 7.     [ 13]   W a ng ,   L . ,   P a r k ,   H .   J . ,   D a s a r i ,   S . ,   W a ng ,   S . ,   K o c he r ,   J . ,   &   L i ,   W . ,   " C P A T :   C o di ng - P o t e nt i a l   A s s e s s m e n t   T o o l   us i ng   a a l i g nm e nt - f r e e   l o g i s t i c   r e g r e s s i o m o de l , "   v o l .   41 ,   no .   6   ,   p p.   1 - 7 ,   2013 .     [ 14]   F i c ke t t ,   J .   W . ,   N uc l e i c   A c i ds   R e s e ar c h ,   v o l .   10 ,   no .   17,   1 982 .     [ 15]   L o ur i da s ,   P . ,   &   E be r t ,   C . ,   M a c hi n e   L e a r ni ng .   I E E E   So f t w ar e ,   v o l .   33 ,   no .   5 ,   pp .   110 - 115 ,   201 6.     [ 16]   B e ng i o ,   Y . ,   " L e a r n i ng   D e e A r c hi t e c t u r e s   f o r   A I , "   F oundat i on s   an T r e nd s ®   i M a c h i ne   L e ar n i ng ,   v o l .   2 ,   2009 .     [ 17]   N g ,   P . ,   " dn a 2v e c :   C o ns i s t e n t   v e c t o r   r e p r e s e n t a t i o ns   o f   v a r i a b l e - l e ng t k - m e r s " ,   p p.   1 - 10 ,   2 017 ,   A v a i l a bl e :   A r xi v . o r g ,   ht t p: / / a r x i v . o r g / a bs / 170 1. 0627 9   [ 18]   N g u y e n,   N .   G . ,   T r a n ,   V .   A . ,   N g o ,   D .   L . ,   P ha n,   D . ,   L um ba nr a j a ,   F .   R . ,   F a i s a l ,   M .   R . ,   S a t o u,   K .   " D N A   S e que nc e   C l a s s i f i c a t i o by   C o n vo l ut i o na l   N e u r a l   N e t w o r k, "   J o ur n al   o f   B i om e di c al   S c i e nc e   and  E ng i ne e r i ng ,   v o l .   09,   no .   05,   pp.   28 0 - 286,   2 016 .     [ 19]   M i ko l o v ,   T . ,   C he n ,   K . ,   C o r r a do ,   G . ,   &   D e a n ,   J .   " 5021 - D i s t r i b u t e d - R e p r e s e n t a t i o ns - of - W o r ds - a nd - P hr a s e s - a nd - T he i r - C o m po s i t i o na l i t y " ,   pp.   1 - 9,   20 13 .     [ 20]   B a i ,   S . ,   " G r o w i ng   r a n do m   f o r e s t   o de e c o nvo l ut i o na l   n e u r a l   ne t w o r ks   f o r   s c e ne   c a t e g o r i z a t i o n, "   E x pe r t   Sy s t e m s   w i t A p pl i c a t i ons ,   v o l .   7 1,   pp .   279 - 28 7,   20 17 .     [ 21]   K i m ,   Y . ,   " C o nv o l ut i o na l   N e ur a l   N e t w o r ks   f o r   S e n t e nc e   C l a s s i f i c a t i o n, "   2014 .     [ 22]   C i r e ş a n ,   D .   C . ,   M e i e r ,   U . ,   M a s c i ,   J . ,   G a m ba r d e l l a ,   L .   M . ,   &   S c hm i dhub e r ,   J . ,   " F l e x i b l e ,   h i gh   pe r f or m a nc e   c onv o l u t i ona l   ne ur al   ne t w or k s   f o r   i m age   c l as s i f i c a t i o n , "   I J C A I   I nt e r na t i o na l   J o i nt   C o nf e r e nc e   o A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e ,   pp.   1 237 - 124 2,   20 11.     [ 23]   A ba di ,   X .   M . ,   A g a r w a l ,   A . ,   B a r h a m ,   P . ,   B r e v do ,   E . ,   C h e n ,   Z . ,   C i t r o ,   C . ,   Z h e ng ,   X . ,   " T e n s o r F l o w :   L a r g e - S c a l e   M a c hi n e   L e a r n i ng   o H e t e r o g e ne o us   D i s t r i b ut e d   S y s t e m s , "   N one ,   v o l .   1 ,   no .   212 ,   p.   19 ,   201 5.     [ 24]   R a m pa s e k,   L . ,   &   G o l de n be r g ,   A . ,   " T e ns o r F l o w :   B i o l ogy s   G a t e w a y   t o   D e e L e a r n i ng ?   "   C e l l   S y s t e m s ,   v o l .   2,     no .   1 ,   pp.   1 2 - 14. ,   2016 .     [ 25]   Z ha o ,   J . ,   S o ng ,   X . ,   &   W a ng ,   K . ,   " l nc S c o r e :   a l i g nm e nt - f r e e   i de n t i f i c a t i o o f   l o ng   no nc o di ng   R N A   f r o m   a s s e m b l e d   no v e l   t r a ns c r i p t s .   "   Sc i   R e p ,   v o l .   6 ,   no .   3 4838 ,   201 6.     [ 26]   S un,   L . ,   L uo ,   H . ,   B u ,   D . ,   Z ha o ,   G . ,   Y u ,   K . ,   Z h a ng ,   C . ,   Z h a o ,   Y . ,   " U t i l i z i ng   s e que nc e   i n t r i n s i c   c o m po s i t i o t o   c l a s s i f y   pr o t e i n - c o di ng   a nd  l o ng   no n - c o di ng   t r a ns c r i p t s , "   v o l .   41 ,   n o .   17 ,   2013 .     [ 27]   L i ,   A . ,   Z ha ng ,   J . ,   &   Z ho u,   Z . ,   " P L E K :   a   t oo l   f o r   pr e di c t i ng   l o ng   n o n - c o di ng   R N A s   a nd  m e s s e ng e r   R N A s   ba s e o a i m pr o v e k -   m e r   s c he m e , "   pp .   1 - 10 ,   201 4.     [ 28]   F a n,   X . - N . ,   &   Z ha ng ,   S . - W . ,   " l nc R N A - M F D L :   i de nt i f i c a t i o o f   hu m a l o ng   no n - c o di ng   R N A s   b y   f us i ng   m ul t i p l e   f e a t u r e s   a nd  us i ng   de e p   l e a r ni ng , "   M ol .   B i oSy s t . ,   v o l .   11 ,   no .   3 ,   pp .   892 - 897 ,   2015 .     [ 29]   S hus t a no v ,   A . ,   &   Y a ki m ov ,   P .   " CNN   D e s i gn  f o r   R e al - T i m e   T r af f i c   S i gn  R e c ogn i t i o n . "   P r o c e di a   E ng i n e e r i ng   v o l .   201 ,   pp.   7 18 - 725 ,   2017 .         B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       K ua X i L e e   r e c e i v e hi s   B . S c .   de g r e e   ( 1s t   c l a s s   H o ns . )   i n   c o m put e r   s c i e nc e   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   T e kno l o gy   M a l a y s i a   i 20 18 .   H e   i s   c ur r e nt l y   pur s ui ng   t he   P h. D   d e g r e e   i t he   D e pa r t m e n t   o f   c o m put e r   S c i e nc e ,   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l ogy   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ud e   da t a   m i n i ng ,   m a c hi ne   l e a r n i ng   a n bi o i nf o r m a t i c s .           D r   A f ni z a nf a i z a l   A bdul l a r e c e i v e hi s   B . S c .   de g r e e   i c o m put e r   s c i e nc e   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   T e kno l o gy   M a l a y s i a   i 20 07 .   H e   t h e r e c e i v e d   M a s t e r   o f   S c i e nc e   ( C o m put e r   S c i e nc e )   200 a nd   D o c t o r   o f   P hi l o s o ph y   ( C om put e r   S c i e nc e )   2 013  f r o m   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l o gy   M a l a y s i a .   H e   i s   s e n i o r   l e c t ur e r   a t   t he   S c ho o l   o f   C o m put i ng   t ha t   s pe c i a l i z i ng   i a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e nc e   t e c hni que s   f o r   a na l y z i ng   bi o l og i c a l   da t a .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   i t he   de s i g ni ng   o f   m a c hi ne   l e a r n i ng   a l g o r i t hm s   f o r   he a l t hc a r e   a p pl i c a t i o ns   i t he   c l o ud  e nv i r o nm e n t s .   I 2015,   he   ha v e   c o - f o unde S y nt he t i c   B i o l o gy   R e s e a r c G r o up  t o   dr i v e   i n no v a t i o i r e s e a r c a nd  d e v e l o pm e nt   o f   he a l t hc a r e ,   b i o t e c hno l o gy ,   a nd  e nv i r o nm e n t   a r e a s   t h r o ug c o m put i n g   a nd  e ng i ne e r i ng .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.