轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)蘊含豐富的生物模式,能夠反映生命體在特定時間或空間下的基因表達情況,典型應(yīng)用如:胚胎發(fā)育及分化過程研究、癌癥等重大疾病的診療與篩查、藥物研發(fā)和基因功能發(fā)現(xiàn)等。然而,利用轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)做細胞聚類分型是上述所有研究問題的基礎(chǔ),轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)具有高維度、小樣本、無標(biāo)記、高噪聲的特點,給常規(guī)的數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)任務(wù)帶來挑戰(zhàn)。本文基于單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),研究了三種無監(jiān)督聚類模型,并分析其在轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中的應(yīng)用效果。本文的主要創(chuàng)新點如下:(1)針對單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)特點,設(shè)計一種有效的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法,能夠較好的消除不同基因表達值的量綱差異,同時設(shè)計一種轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集的熱圖可視化方法,通過引入黃金標(biāo)簽,指導(dǎo)細胞和基因的順序重排,使得我們能夠清晰的觀察到類內(nèi)緊密、類間稀疏的塊狀聚集結(jié)構(gòu),這有利于我們后續(xù)分析數(shù)據(jù)集的差異和發(fā)現(xiàn)標(biāo)記基因。(2)設(shè)計一種基于負相關(guān)約束的共享近鄰和子圖劃分方法,該方法分為圖構(gòu)建和子圖(下面一樣修改,統(tǒng)一用子圖或集團)合并兩個過程。在圖構(gòu)建過程中,改進了傳統(tǒng)共享近鄰相似性度量方法,通過引入鄰居rank排位的思想,更有效地刻畫細胞間相似性;然后,在圖模型中對每個細胞頂點尋找其準集團...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 單細胞測序及量化
        1.2.2 相似性計算方法
        1.2.3 無監(jiān)督聚類方法
    1.3 問題定義及符號描述
    1.4 研究內(nèi)容
第二章 單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)特點及預(yù)處理
    2.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)特點
    2.2 預(yù)處理與可視化
    2.3 聚類評價指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于負相關(guān)約束的共享近鄰和子圖劃分方法
    3.1 相關(guān)技術(shù)
    3.2 方法描述
    3.3 實驗結(jié)果
        3.3.1 聚類性能評估
        3.3.2 參數(shù)敏感性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于矩陣分解的特征子空間聚類方法
    4.1 相關(guān)技術(shù)
    4.2 方法描述
    4.3 實驗結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于圖去噪的社團發(fā)現(xiàn)方法
    5.1 相關(guān)技術(shù)
    5.2 方法描述
    5.3 實驗結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號：3921581