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题 目 基于联合识别的基因预测
9 |+ f, ^4 H$ X5 u* z3 T摘 要:
) n1 p- H4 y I8 Q0 Z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
, }/ J) l" {* G! k# M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,) ?/ S1 E' r% g. H9 Q u
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) [! r9 d& {( s4 r- p' M
对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。
) f8 @# Y$ c r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
& ]. ~4 b4 s# r% i2 h" G5 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 v$ p. @: c; Y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
7 h; F4 W( l" k( a" K( q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
5 H& a* @) l, u& S算公式。
6 n# Q6 O/ F0 ]6 R# 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; C3 [" ~1 x: \- Z- n* 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. {7 b' g, z* J& Q/ i( 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
/ @* x& W/ e, Z+ n' 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。8 s" F, ]$ F( N' c
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
0 P. d7 [2 ]! M+ \0 D& `9 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/ Q! r9 j5 N! k- t6 T
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
$ B4 j# `/ `4 d; S( _点辨识准确度。
) V1 i& d+ C; u9 |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- D. @5 B& v, r6 h5 O
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8 B( U- P" C6 D: }) q& U4 M' L
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
% u, C5 h8 S% X& G* x8 e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
7 ~% v' }$ h, B5 I0 N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
% {6 R m9 }2 V' _9 X( w( O- 2 -0 N# A- D- \: G) Z" Y: a0 w
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。: f# K. I9 _& h. D( N, U
[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别, o8 W/ {8 O! w1 G& X9 a
. `# J& Q4 x# `: g9 u5 e
A10422053楚何程.pdf
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