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题 目 基于联合识别的基因预测
7 o# t' Q" c! M6 J; K; n, [8 \摘 要:
. Q3 r5 n5 R) Q4 e6 }' A7 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: r) u9 ~& s4 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 a1 P% s' S5 O, ]8 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
0 ~" X+ a) K% @& S+ L0 O+ l对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。
& C: h( M! ]8 R* q% N; S# I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
) G1 I f/ o9 ~, C( R# [1 `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
2 O& W( c4 |$ U# F2 R9 x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
, u0 T9 ^; g8 w1 m% P. A# P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 l8 q; o! F. ?* a5 }2 R算公式。
4 Y4 v! R% l) a, ~3 j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7 n+ H0 Y: H; y8 S% t1 F- F
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 T) f5 _, s3 Y% y% K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- |" [0 b3 [7 V9 ~" T
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。0 k5 F* N% L4 f" 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
* j7 j+ J) k& H$ 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/ ^' |4 Z* N. j0 c
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0 B) K( U8 v& V3 l
点辨识准确度。
. M# \2 y/ e7 u* R: w( V8 @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$ `$ C8 z* W0 R
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 F. r( k1 @1 X! J$ r
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
2 ^9 K( }$ i2 z0 ]: P6 n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/ a6 n9 _. x0 V5 c! A
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9 ^! i% l e; Z# Y' D
- 2 -, d& v) I- V; T
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。
5 a( T/ d4 o* 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
0 V5 q' ?' A, T$ L+ a1 q/ ~# e3 u( E# X t
A10422053楚何程.pdf
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