基因調(diào)控網(wǎng)絡構建算法研究.pdf

1、隨著生物基因相關技術的發(fā)展，基因組測序的完成預示著人類步入了后基因組時代，生物基因的研究方向也從基因序列研究轉(zhuǎn)向了結構和功能的研究。深入挖掘其中的信息，為生命科學提供更多更有價值的知識，為揭示生命奧秘提供相關理論基礎?；蛘{(diào)控網(wǎng)絡的構建，其目的在于從基因表達數(shù)據(jù)推斷出基因之間彼此作用的潛在關系。本文針對當前構建基因調(diào)控網(wǎng)絡方法中存在的缺點，提出兩種用于構建基因調(diào)控網(wǎng)絡的改進算法，提高預測的準確度，本文的主要工作如下：
　　為了解決

2、K2算法難以準確確定初始節(jié)點順序以及容易陷入局部最優(yōu)解等問題，本文提出基于K2算法和模擬退火算法的貝葉斯網(wǎng)絡構建算法MI_K2SA。MI_K2SA算法利用互信息衡量節(jié)點之間的關聯(lián)程度構建出無向網(wǎng)絡，依據(jù)最大權生成圖獲取初始的節(jié)點順序作為算法MI_K2SA的初始輸入，在搜索最佳網(wǎng)絡過程中融合模擬退火算法跳出局部最優(yōu)網(wǎng)絡從而搜索全局最優(yōu)網(wǎng)絡，通過在Asia網(wǎng)絡上和酵母菌數(shù)據(jù)集上的實驗表明，MI_K2SA算法不僅可以有效地獲得初始節(jié)點順序，提

3、升算法性能，而且獲得的網(wǎng)絡具有更高的準確率。
　　針對用于構建基因調(diào)控網(wǎng)絡的基因數(shù)據(jù)存在大變量小樣本以及沒有充分利用基因數(shù)據(jù)時序性等問題，提出基于最大信息系數(shù)構建時序基因調(diào)控網(wǎng)絡算法MICRAT。最大信息系數(shù)可以衡量兩個基因關聯(lián)程度，而且即使在少量數(shù)據(jù)集上也可以得到較高的精確率，適合具有高維少樣本的基因數(shù)據(jù)。算法MICRAT引入最大信息系數(shù)衡量兩個基因之間的關聯(lián)程度，以此構建基因調(diào)控網(wǎng)絡無向圖，使用條件互信息去除無向圖中冗余的三角