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题 目 基于联合识别的基因预测 D; [$ s' e$ N
摘 要:( K: Z5 K! `) J( `: S- |% x
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
5 F2 J3 z5 M3 z* `( t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,
; ?+ [1 e! W3 U$ 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- l) i# p! Q9 Y
对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。
0 A! x" }$ X6 X+ O5 A& J" ^' `; `* B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' c+ q+ H- w6 q4 z5 ?- `; o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
& V2 D/ e% f( x2 Z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$ n1 Z5 l L( B! O1 V
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
4 a" ^' w8 F* L5 j" H. e$ L算公式。
# K0 ^' K2 D# J6 U9 Y# ~( T. k% z- \; V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; m) t; Q; |. @8 J8 u% K
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、
* X* ?9 D1 M& z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
% m( L' Y: e; [( P: t# C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。% h W1 i2 p2 Q% J8 m2 B# I! w* 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8 R; a" M8 Y' _
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
: t7 A5 H: n( V4 _ N" m* i1 C6 R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' J4 y# H3 w" X
点辨识准确度。; U: r6 A z% x) K1 h2 Z4 R6 L
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$ o$ @( ?* t8 v( S: ^
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1 B8 H' k/ L. H* {2 p9 _/ h
述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
% r2 e8 e/ C1 s4 Y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
) N7 K5 u, T4 P+ p1 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
6 U; B2 B; j) G% B- 2 -& U# Z- u, X1 |: K; q- t% Y
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。2 r, I8 U/ L3 k( B5 `: i" L- \
[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别- O) G' @7 ?: p3 H
N( F }" [9 b0 U9 H6 ?
A10422053楚何程.pdf
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