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题 目 基于联合识别的基因预测
; u& E1 s. P& x8 L6 i摘 要:8 | a0 y9 t g
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# V. ~! d) G7 C9 D8 L
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,
2 p" A$ U# ?. O% C2 x( S# }0 w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 X( j$ y4 w, A6 m
对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。/ S- J$ I) p8 z! j4 X% B0 m
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 l5 ^' o! R+ I7 Z
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: C- e# J' K/ R; C0 f* }
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1 [9 r4 p7 b* B0 U
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
* j% k0 h$ f# C- X算公式。
+ O$ v1 a3 t5 k9 A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9 {. [! p1 b) I
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、
# _. S+ r! N- @4 a" E5 `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
; K6 g# M/ A3 ~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。
; G. i) e% g6 R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" \ T) o, |( P% N' n% U. f; A! V# [& _
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
& ]. O4 d1 f n' f& H& ?8 X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
% ]- A8 g& l0 H+ j- h( m3 \点辨识准确度。$ F' \8 Y/ g* J/ S9 l
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
h* m1 f; ]4 H% P! N7 Q3-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- ~5 ~0 X4 T1 D% w' y
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
+ r7 A5 B: V" L% T! Z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
. E( Z7 E/ |! a% ]; S! f B2 G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
( t4 V2 e& F8 I9 A3 f- 2 -
9 w2 f2 h; ~7 U+ }' x& H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。
3 U" |5 W& ]4 e% D4 q% y[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别
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A10422053楚何程.pdf
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