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题 目 基于联合识别的基因预测
" ]9 H# T* P! D# T1 B, D摘 要:
1 m. ]7 D, h0 j0 u3 L2 K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voss$ ^) N* `% D2 P6 M ?1 K
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,& n( d& \( f. X, n
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
4 f" e f0 B0 E" X5 T- S& }" g C对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。3 b( E. m) W! c& W/ _2 O+ x
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
' U, q6 M: |* s( Q5 A& S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
- g! \7 o% s( q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
+ K, U; l2 U4 O" l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0 r/ j/ B( r5 n' n' W0 W, w+ T
算公式。
" ]- ^( \9 y+ O' u, b# \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
1 F- k. j0 D0 u) M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、
- B+ M2 g- M. _: |* I3 E. u J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
7 w t& L3 ~; ~& ]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 _! M+ d9 L! ^ m: F# M1 m% b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7 ^4 C" f1 w( Z$ t: k9 z
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9 w8 e+ R9 G. {% K/ }3 ~) H: D
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
" o$ r% f; o+ V3 p( t( E6 F点辨识准确度。0 g3 i6 K6 D5 _; h9 W$ O
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
8 C! V9 x# a E* C2 Q' o' ?# @% h6 |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
; Z( D! f0 H+ K3 {述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
! V/ ?, A2 K% _7 W* x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
+ u A/ R! D X8 [9 R3 n1 e& \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+ o) Z* z% r& Q% `8 G
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- A1 f7 A( X' ]. }$ n* Q I4 S, B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。2 P% p, V4 A* T. `7 b
[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别2 t( x) F; o: U i; N
; Y( Z: a1 ]5 D3 u7 T
A10422053楚何程.pdf
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