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题 目 基于联合识别的基因预测
/ y9 @1 P- I2 L- D& U摘 要:9 d& C9 l% C/ v4 G7 F9 i
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
0 {6 b1 e# ]3 R' ^$ j) _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,4 i+ x! Z" {' h/ i9 A
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/ k$ A% t7 x( w3 H1 r
对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。. J ~! h2 q1 M! q! K4 k% F% 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
, I- a- J4 B3 f% P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
: V* b& f$ c7 n) L3 U8 V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
4 }- H( d4 R. Y' {* ]' u& q" ?7 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
3 q3 I! _4 j, b: N/ Y算公式。
! @3 {( Z2 w# V( G' S# E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
1 t$ n8 C8 Z1 f1 F/ m* W, c0 n" C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、
2 ` y+ ]" q/ X9 u5 r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" a* R0 l7 J" G1 x! {+ c/ G
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。
, o) ~ g4 R3 s& i! F! K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
! Q/ v9 V6 h7 `! P0 {0 r% l! R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: c( j' w8 m4 P
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
! L" _/ B4 ~6 A* s点辨识准确度。
$ n, G" Z( G1 y- ?" k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
2 M# z$ q; z( U3 R' [ q9 T3-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( |6 R) i( c+ j
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。- Z: Q3 Z& x3 B0 K3 y) e$ e( 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3 z" L! j8 s( E3 f/ o1 {, m$ W, K
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 _# t* i, s* ?6 W+ Z6 k- 2 -
) y3 D9 p% p- l }7 G; a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 ]+ ?7 ~/ Y" o# b4 @[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别
3 _" ]: u9 F8 X3 b5 v; i( o7 w$ `# T9 t+ F5 m9 D) m* c: I* G
A10422053楚何程.pdf
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