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题 目 基于联合识别的基因预测
4 u3 S4 x: A. N& a. u0 e) e* X摘 要:
) \. J8 `, q; ]5 u本文围绕基因序列识别问题,在合理假设的基础上,通过数学推导证明voss7 \8 t2 F5 U; k& r' \* i" N& x O
映射和Z-curve 映射效果等价,并给出了实数映射的快速算法。而后通过统计分析,
- w. F* d6 e4 `0 Z) S P" K模型优化对不同类物种进行了信噪比阈值确定并验证其有效性。最后根据联合识别
& S# r$ I% Y7 ]6 z: r对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。* q) a' r( z+ P! V* p
针对问题1:推导出了Voss 映射下功率谱与信噪比的快速算法。其中,功率谱
0 T) v7 }# U6 f算法仅需统计,无需进行繁杂的DFT 变换;信噪比算法把加窗处理和平均处理结
5 N) L6 K; T9 D% V( a合起来,大大加快计算速度。同时推导得出:Z-curve 映射下的频谱和信噪比分别
. F0 f, G1 j2 S; k为Voss 映射下的频谱和信噪比的4 倍和4/3 倍,并得出实数映射下信噪比的快速计4 Z4 i' ]* r* x {& ]2 n7 {) p
算公式。
8 }4 D0 @. R/ {. }针对问题2:采用3 种阈值确定方法:经验阈值法、最优化方法、曲线法分别
6 e, R6 Q7 G7 T$ F: H& f9 ` a对人、小家鼠、褐家鼠、哺乳动物4 类基因进行阈值确定;依据敏感性、专一性、
+ ]5 X5 J, k, g& O$ E总正确率3 指标分析不同阈值确定方法的基因判别效果,确定了基因的最优的阈值" Y6 m$ D$ M) n K5 R7 k
确定方法,并得到其最优信噪比阈值;最后针对误判原因进行了初步探讨。% [5 I2 L) C1 ?% D- d! E
针对问题3:单一的固定窗口的功率谱图或是移动序列的信噪比曲线图在识别) |) K, P" g# J3 j
上不够精确,通过两种曲线的联合识别,能更精确的判断外显子片段(区间和两端
! l- }% T1 R& n& R: u" q点)。且通过Matlab 里的Sequence Viewer 对所识别片段进行进一步辨识,提高了端
+ o4 D" r8 {' x; p3 u点辨识准确度。
* p' k, |: D) l* B: w5 e针对问题4:总结出以下几种能够识别基因编码序列的特征指标,分别为“非4 T9 u5 T, r+ b; L
3-碱基周期性”编码序列指标,旋转矢量指标,非均匀指标及干涉指标。并对采用上4 H {5 t9 |- U/ Z: Z( G
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
9 t1 [- L) a V' R本文亮点在于:(1)找到2 种最优阈值确定方法,通过统计其判别正确率,判, K, x8 {2 l- |: @5 O" L. B" Y
别效果均好于以2 为阈值的经验法;(2)结合固定窗口滑动法与移动序列的信噪比! E$ o) y. U% s4 _" ]
- 2 -. V0 Q: D# s! R" g
曲线法对基因识别的特点,提出联合识别理论,提高了辨识效果。8 A- s( A S6 p/ Q
[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别: V1 |: B v/ z# }
+ a- Z0 e$ S6 ~; q
A10422053楚何程.pdf
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