基于自適應(yīng)濾波的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)是生物網(wǎng)絡(luò)中一類重要的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)?；虮磉_之間的調(diào)控是相互聯(lián)系，相互制約的，孤立地研究單個基因及其表達并不能確切地反映生命現(xiàn)象本身和內(nèi)在規(guī)律，因此，必須從系統(tǒng)的觀點研究基因之間的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。眾所周知，時滯現(xiàn)象普遍存在于自然系統(tǒng)中，比如生物系統(tǒng)、化學(xué)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及物理系統(tǒng)等等。時滯的存在可以導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生持續(xù)震蕩、分岔甚至是混沌等現(xiàn)象發(fā)生。因此，時滯是基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究中必須要考慮的一方面。同時，基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)其

2、功能的過程中，不可避免地會有噪聲因素的影響，因此，噪聲也是基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究中必須要考慮的一方面。
　　 人們還未對生物體的運行機制了解透徹，比如基因是如何在正確的時間、正確的位點、用合適的濃度來激活或抑制基因表達的。生命機理的研究離不開高通量的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。受技術(shù)條件所限，研究者們并不能獲得所需的全部信息。因此，理論生物學(xué)家們致力于從獲得的數(shù)據(jù)中探究生命活動中存在的未知規(guī)律。這樣就產(chǎn)生了一個濾波問題:給定一個存在隨機擾動

3、和時變時滯的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的觀測數(shù)據(jù)來對其它產(chǎn)物的濃度和參數(shù)進行估計?；诖?，本文主要做了以下工作:
　　 1、對具有時變時滯的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，在存在外部噪聲擾動的情況下，采用自適應(yīng)濾波的方法設(shè)計自適應(yīng)律，通過構(gòu)造Lyapunov函數(shù)判斷系統(tǒng)的隨機穩(wěn)定性。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和節(jié)點輸出狀態(tài)已知的情況下，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中未知參數(shù)和未知狀態(tài)的估計。
　　 2、基于自適應(yīng)同步集，運用自適應(yīng)濾波方法研究了一類信息不完全的不確定基因調(diào)