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题 目 基于联合识别的基因预测
. Q* k" s9 [; q% K# Y摘 要:% E& h4 C4 @5 N2 L& [
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
& z$ J; s: K; R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,
5 I. N6 W5 T: Q1 v# q' `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
/ n" u' G2 V$ s! v0 G1 r对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。
# h o9 [9 g1 A& j- Y+ `8 B5 R9 s \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
. X! Z. F* G' m& ~0 K. a' U& Q7 T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
4 E7 {: [0 ]) @& r* D' m. ^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
, ?) @% w1 b; E4 N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
! A* q8 P8 z3 n# c; `9 \算公式。
% j7 I4 U3 W' S3 P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 s/ B+ Z/ ^( |# F v: B
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、, [4 h/ y' ^, z6 U8 |9 s4 c! q; o
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. R3 H/ Z. B5 F) j. T( a
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。
+ ^% p; K2 ~8 d$ z2 e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 Q. q0 }& w: A8 Y5 d8 e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
: I6 G+ T1 b2 x" H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
: Y7 L' M5 a0 {+ F点辨识准确度。
7 x4 r% g. h8 m' b; O) ~7 s8 x# w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
- v# Q# I/ J1 p9 d0 B3-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0 U0 e; r" P6 h
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。) l7 {1 L1 K) B. {
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9 D* ~# b; J E8 Z1 @
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
2 i& E7 f9 o" G$ ?* A- 2 -
+ W% p* a+ f5 D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。
0 D7 U! f. x; [& o[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别
; c/ \0 H f' f* i# q" Y0 I u$ }. @
8 ^9 X9 E8 f9 S
A10422053楚何程.pdf
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