中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2013年
2期
141-148
,共8页
樊双喜%韩斌%厉力华%祝磊%金丽艳%李颜娥%王晟%应南娇
樊雙喜%韓斌%厲力華%祝磊%金麗豔%李顏娥%王晟%應南嬌
번쌍희%한빈%려력화%축뢰%금려염%리안아%왕성%응남교
基因调控网络%再生核希尔伯特空间%HSIC方法%结构辨识
基因調控網絡%再生覈希爾伯特空間%HSIC方法%結構辨識
기인조공망락%재생핵희이백특공간%HSIC방법%결구변식
生物学探究的基因关联是类似于因果关系的本质联系,要解决的关键问题是寻找一种可以描述本质联系的方法.针对Dialogue for Reverse Engineering Assessments and Methods第3次竞赛项目(DREAM3)中的大肠杆菌(E.coli)基因调控网络结构辨识问题,提出一种基于再生核希尔伯特空间(RKHS)的统计独立性度量方法——Hilbert-Schmidt独立性准则(HSIC).此方法是一种基于分布的非参数独立性度量方法,并不要求数据符合某种特定分布,不以分类率、模型简单度等外部条件作为约束条件,同时非参数定量地描述变量之间的联系程度.对大肠杆菌基因表达数据的实验结果显示,尽管数据集中的时间序列数据样本很小,并且只提供了较弱的和类型复杂的调控信息,但HSIC方法仍能较好地辨识出这种较为隐含且复杂的调控关系.对比计算显示,在3种数据规模下,采用HSIC方法辨识结果的AUROC值高于Granger Causality(GC)方法23个百分点,高于参与此竞赛的第1名3.9个百分点,而且在计算效率上亦高出其所使用的微分方程法3个数量级.
生物學探究的基因關聯是類似于因果關繫的本質聯繫,要解決的關鍵問題是尋找一種可以描述本質聯繫的方法.針對Dialogue for Reverse Engineering Assessments and Methods第3次競賽項目(DREAM3)中的大腸桿菌(E.coli)基因調控網絡結構辨識問題,提齣一種基于再生覈希爾伯特空間(RKHS)的統計獨立性度量方法——Hilbert-Schmidt獨立性準則(HSIC).此方法是一種基于分佈的非參數獨立性度量方法,併不要求數據符閤某種特定分佈,不以分類率、模型簡單度等外部條件作為約束條件,同時非參數定量地描述變量之間的聯繫程度.對大腸桿菌基因錶達數據的實驗結果顯示,儘管數據集中的時間序列數據樣本很小,併且隻提供瞭較弱的和類型複雜的調控信息,但HSIC方法仍能較好地辨識齣這種較為隱含且複雜的調控關繫.對比計算顯示,在3種數據規模下,採用HSIC方法辨識結果的AUROC值高于Granger Causality(GC)方法23箇百分點,高于參與此競賽的第1名3.9箇百分點,而且在計算效率上亦高齣其所使用的微分方程法3箇數量級.
생물학탐구적기인관련시유사우인과관계적본질련계,요해결적관건문제시심조일충가이묘술본질련계적방법.침대Dialogue for Reverse Engineering Assessments and Methods제3차경새항목(DREAM3)중적대장간균(E.coli)기인조공망락결구변식문제,제출일충기우재생핵희이백특공간(RKHS)적통계독립성도량방법——Hilbert-Schmidt독립성준칙(HSIC).차방법시일충기우분포적비삼수독립성도량방법,병불요구수거부합모충특정분포,불이분류솔、모형간단도등외부조건작위약속조건,동시비삼수정량지묘술변량지간적련계정도.대대장간균기인표체수거적실험결과현시,진관수거집중적시간서렬수거양본흔소,병차지제공료교약적화류형복잡적조공신식,단HSIC방법잉능교호지변식출저충교위은함차복잡적조공관계.대비계산현시,재3충수거규모하,채용HSIC방법변식결과적AUROC치고우Granger Causality(GC)방법23개백분점,고우삼여차경새적제1명3.9개백분점,이차재계산효솔상역고출기소사용적미분방정법3개수량급.
