作為人類基因組重要的表觀遺傳現(xiàn)象,DNA甲基化是基因表達調(diào)控中常見而又重要的機制,參與細胞分化與增殖、生物體老化、腫瘤發(fā)生等多種重要的生命活動。DNA甲基化狀態(tài)的檢測是腫瘤類型鑒別診斷的輔助手段,可用于癌癥發(fā)生的抑癌基因特異性失活的檢測。新一代測序技術可以實現(xiàn)全基因組單堿基分辨率的甲基化檢測,但是測序方法相對昂貴,采用計算的方法對DNA甲基化進行預測成為當前DNA甲基化生物信息學研究的熱點。本文構建了預測DNA甲基化狀態(tài)的三種神經(jīng)網(wǎng)絡模型,結果表明,與已有的模型相比,提高了 DNA甲基化的預測準確率。本文主要工作如下:（1）利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測DNA甲基化狀態(tài)。使用人工手段組合不同的DNA甲基化特征,訓練人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型,預測DNA甲基化狀態(tài)（2）利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡預測DNA甲基化狀態(tài)。使用DNA甲基化的全部特征信息,分別構建5層的深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型和4層的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測DNA甲基化狀態(tài)。（3）利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡提取的DNA甲基化特征,使用隨機森林分類器進行DNA甲基化的預測。提取深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型得到的特征,輸入到隨機森林模型進行狀態(tài)預測,將深度神經(jīng)網(wǎng)絡... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 DNA甲基化預測研究現(xiàn)狀
    1.3 論文結構及主要內(nèi)容
第2章 DNA甲基化數(shù)據(jù)及兩種預測模型
    2.1 CpG位點簡介
    2.2 DNA甲基化數(shù)據(jù)及預處理
    2.3 模型評價指標
    2.4 已有DNA甲基化預測研究
        2.4.1 基于隨機森林模型的DNA甲基化預測
        2.4.2 基于DNA序列特征信息的DNA甲基化預測
    2.5 本章小結
第3章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的DNA甲基化預測
    3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型的結構與原理
        3.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型的結構
        3.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型的原理
    3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型的訓練
        3.2.1 確定隱藏層神經(jīng)元個數(shù)
        3.2.2 確定訓練樣本
    3.3 實驗結果及性能分析
第4章 基于深度學習的DNA甲基化預測
    4.1 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的DNA甲基化預測
        4.1.1 深度神經(jīng)網(wǎng)絡的基本結構及原理
        4.1.2 深度神經(jīng)網(wǎng)絡的模型訓練及優(yōu)化
    4.2 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的DNA甲基化預測
        4.2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡結構及相關運算
        4.2.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的模型訓練及優(yōu)化
    4.3 結合深度學習與隨機森林的DNA甲基化預測
    4.4 研究結果及性能分析
        4.4.1 深度神經(jīng)網(wǎng)絡與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡預測性能分析
        4.4.2 結合深度學習與隨機森林的預測性能分析
第5章 總結與展望
    5.1 論文總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]人類基因組DNA甲基化數(shù)據(jù)分析的研究現(xiàn)狀[J]. 凡時財,李承哲,裴云飛.  中國科學:生命科學. 2015(05)
[2]人類基因組CpG島甲基化概況的預測[J]. 凡時財,鄒見效,徐紅兵,張學工.  科學通報. 2010(14)
[3]人類表觀基因組計劃[J]. 黃慶,郭穎,府偉靈.  生命的化學. 2004(02)

博士論文
[1]基于深度學習的基因組功能元件的識別與注釋[D]. 劉峰.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2016

碩士論文
[1]人工神經(jīng)網(wǎng)絡隱層神經(jīng)元數(shù)的確定[D]. 王立威.重慶大學 2012



本文編號：2957996