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题 目 基于联合识别的基因预测
% s4 n- m3 L! D& @6 _, W* s' x+ Z; n) F摘 要:
& j: A; \' ~# {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
% X- X7 u) X- ^1 U, B* w- B8 m8 V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,
# Y) a+ v. O# D7 L2 S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+ w7 G& J1 j6 v4 ?
对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。 ?: A1 N$ q, O
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; K9 d$ M* A4 V
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
' j* ]! C$ Y# c. L7 G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
2 A/ N0 l) \& O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
; A2 W* @3 g* W2 d4 t( d1 {算公式。. j6 e) v5 R% I0 X1 I/ q
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 `0 z4 f ~# `; e( S
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、
: F; z: b" f5 o- T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& p' |0 \% q: T/ J5 z
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。
$ r0 W8 L, B/ M9 Y" b$ p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; [- E. ]- B1 a) m9 O) j! t
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, [# S/ f1 ^ ]6 P o; @1 A
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" N _+ r. Z& N, `" ^
点辨识准确度。) e1 T6 [$ C% O# a% _
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 n& K1 n9 O9 x, U: C% 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
" \5 b, m, I1 H J l4 p述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
$ f! [7 v" q" ^2 E: y- f' x2 K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: }" X/ D' V1 H! P% G, A( `* u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
" {) ?; P, m5 D- 2 -+ W& @* n$ C5 P; K5 Q9 ^& @
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。
9 C2 e4 k0 `2 A# X& E! y% w[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别9 D. P; F& p- Q# w$ ]" U
4 |$ P) W) _$ X% w! P. \ ?
A10422053楚何程.pdf
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