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题 目 基于联合识别的基因预测8 k& L3 T: z$ B$ X% U
摘 要:. M7 i. R! U! H; X ~7 H
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
& ^( q, [6 v/ q- N* r0 R* w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,( w# I. H8 } Z2 U, P
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
$ w: ~. T5 r4 o) A/ Q* Q对未注释DNA 编码区预测进行了建模,实现和分析。
" B |9 v d! L. R6 h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
) {+ j1 w; M) V: J# r- p5 {, 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
* ]3 C: A8 h0 `9 t% t7 s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
6 `- ]3 ~8 l) [2 y# H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
" h) d4 m. V/ f/ P; U. k1 F% q0 J+ b% @算公式。, _8 c z, E! L( j/ r: P0 D# ?* o
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
, W. M7 i* m; w6 ]: g2 r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 {/ ~8 e, P5 x5 p) S
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" j& F/ C" b$ m# p
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。1 }. s3 F `! r7 X" E; K4 W
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* ]2 T9 [6 G% v6 q7 z4 I) M
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
, c9 r5 k! v, G J" i1 ^: ~2 o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
% B `; d) i+ n: {; F点辨识准确度。
- k7 r" u; o: y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
1 l3 ?2 c/ f# \% @5 r" q5 Y3-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 t! K# Z6 W述指标识别编码序列的原理进行了概括与总结。
: w7 U% q0 y' S9 K/ E& J! g4 P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- @, w' b" v; q* K: l6 w
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- M4 P5 d! G8 ?& X& ~4 `3 X
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' A& w, K# z' z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。( R* @) s; r8 i% A7 F7 l: M
[关键词]:基因识别 功率谱 信噪比 阈值 3-周期特性 联合识别
; ?4 v. q. B2 d) x. n5 \. C' ? {; O( B- i
A10422053楚何程.pdf
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