Tackling the subsampling problem to infer collective properties from limited data

计算机科学 推论 分数(化学) 数据科学 透视图(图形) 比例(比率) 人工智能 复杂系统 机器学习 理论计算机科学 地理 地图学 有机化学 化学
作者
Anna Levina,Viola Priesemann,Johannes Zierenberg
出处
期刊:Nature Reviews Physics [Nature Portfolio]
卷期号:4 (12): 770-784 被引量:20
标识
DOI:10.1038/s42254-022-00532-5
摘要

Despite the development of large-scale data-acquisition techniques, experimental observations of complex systems are often limited to a tiny fraction of the system under study. This spatial subsampling is particularly severe in neuroscience, in which only a tiny fraction of millions or even billions of neurons can be individually recorded. Spatial subsampling may lead to substantial systematic biases when inferring the collective properties of the entire system naively from a subsampled part. To overcome such biases, powerful mathematical tools have been developed. In this Perspective, we give an overview of some issues arising from subsampling and review approaches developed in recent years to tackle the subsampling problem. These approaches enable one to correctly assess phenomena such as graph structures, collective dynamics of animals, neural network activity or the spread of disease from observing only a tiny fraction of the system. However, existing approaches are still far from having solved the subsampling problem in general, and we also outline what we believe are the main open challenges. Solving these challenges alongside the development of large-scale recording techniques will enable further fundamental insights into the workings of complex and living systems. For many complex or living systems, it is impossible to individually sample all their units, but subsampling can heavily bias the inference about their collective properties. This Perspective presents the subsampling problem and reviews recent developments to overcome this fundamental limitation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
灰烬使者完成签到,获得积分10
刚刚
深情雍发布了新的文献求助20
1秒前
王晓朋完成签到,获得积分10
1秒前
嘉心糖应助危机的发卡采纳,获得100
1秒前
无糖零脂完成签到,获得积分10
3秒前
yu发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
她很可疑啊完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
5秒前
Camellia完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
科研完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
一江月发布了新的文献求助20
10秒前
卡卡卡发布了新的文献求助10
10秒前
星辰大海应助Camellia采纳,获得10
11秒前
xingxingyu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
达尔文发布了新的文献求助10
14秒前
3152发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
yu发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
阿羡完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研虫发布了新的文献求助10
21秒前
Easton丶完成签到,获得积分10
21秒前
黄建林完成签到,获得积分10
21秒前
陈少华完成签到 ,获得积分10
21秒前
jjyyy发布了新的文献求助10
23秒前
连城发布了新的文献求助10
23秒前
吗喽发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6514436
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307884
关于积分的说明 17753527
捐赠科研通 5616319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924666
邀请新用户注册赠送积分活动 1901600
关于科研通互助平台的介绍 1763068