基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波分析技術(shù)的基因表達譜數(shù)據(jù)分析.pdf

1、利用基因芯片,可以并行觀察某一生命現(xiàn)象中成千上萬的基因的動態(tài)表達水平,使得人們能夠在基因組水平上以系統(tǒng)的、全局的觀念去研究生命現(xiàn)象及其本質(zhì).基因芯片技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到腫瘤分型、腫瘤分類、基因功能研究、基因之間調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以及藥物靶位識別等等許多方面.從本質(zhì)上講,通過基因芯片技術(shù)實驗所直接獲得的是一個基因表達譜數(shù)據(jù)集,任何對基因芯片技術(shù)的實際應(yīng)用都是通過對基因表達譜數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)處理來實現(xiàn)的.該文正是在這樣一個背景下,研究適于基因表達譜數(shù)據(jù)

2、的信息學(xué)數(shù)據(jù)處理方法,包括對腫瘤分型、分類的研究以及對基因功能的聚類分析等.該文首先討論了基于小波分析的降噪方法,取得了非常有效的預(yù)處理效果.隨后,該文提出了將離散小波變換技術(shù)與傳統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)排序法相結(jié)合的特征提取方案.實驗和對比分析表明,該方法可以穩(wěn)定的提高正確識別率,性能穩(wěn)定,對提取的特征個數(shù)不敏感,魯棒性好,并且可以和各種后端分類器配合使用.在特征提取之后,該文討論了兩個緊密相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域:腫瘤分類和基因聚類.在腫瘤分類中,主要研

3、究了加權(quán)判決法和基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法.在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法中,對比了徑向基函數(shù)方法、BP網(wǎng)絡(luò)法和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法.實驗結(jié)果表明,概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,識別率高,訓(xùn)練時間短,魯棒性好.可以得出這樣的結(jié)論:針對該文的研究對象,基于小波分析的特征提取方法和概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器相結(jié)合的分類系統(tǒng),總體性能優(yōu)于大部分傳統(tǒng)的方法.該分類系統(tǒng)在對Alon的結(jié)腸癌數(shù)據(jù)集、Bhattacharjee的腺癌數(shù)據(jù)集和Golub的白血病數(shù)據(jù)集進行處理時,分類性能