正則化理論應(yīng)用于基因網(wǎng)絡(luò)逆向工程的研究.pdf

1、DNA微陣列是一項(xiàng)新技術(shù)，它隨著“人類基因組計(jì)劃”的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)。高密度的DNA微陣列包含成千上萬(wàn)個(gè)cDNA片段，可被用于高通量的生物學(xué)檢測(cè)，其數(shù)據(jù)處理和信息挖掘等功能研究是近年來(lái)研究的焦點(diǎn)。借助于一些統(tǒng)計(jì)方法先對(duì)基因聚類，初步篩選基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)，再進(jìn)行基因相互作用網(wǎng)絡(luò)的研究（即逆向工程），已成為系統(tǒng)生物學(xué)領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。預(yù)測(cè)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的方法主要分為兩步:首先使用聚類方法將海量的基因表達(dá)數(shù)據(jù)分成幾十個(gè)或上百個(gè)小規(guī)模的基因集合（類

2、），然后通過(guò)逆向工程方法在小范圍內(nèi)構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
　　本文嘗試把L1/2正則化的思想應(yīng)用到基于一般微分方程模型的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)重建，在一定程度上控制網(wǎng)路的稀疏性，即只構(gòu)建基因相互影響程度比較大的網(wǎng)絡(luò)連接。這里，我們使用Sigmoid函數(shù)對(duì)基因表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，L1/2正則化閾值算法用于對(duì)微分方程模型系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，交叉驗(yàn)證確定模型的最佳稀疏性。最后，使用Bootstrap過(guò)程得到一列有分?jǐn)?shù)的邊，根據(jù)分?jǐn)?shù)對(duì)該列邊進(jìn)行排序，得到一個(gè)無(wú)