發(fā)布時間：2020-12-31 22:39

　　隨著新一代基因測序技術(shù)的高速發(fā)展,宏基因組的發(fā)展越來越快,傳統(tǒng)生物實驗難以滿足宏基因組研究的需求,于是就需要借助計算機來完成后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。由于宏基因組數(shù)據(jù)直觀上,人類無法觀察到任何信息,于是就需要一個足夠好的可視化平臺,使得微生物組數(shù)據(jù)能為我們?nèi)祟愃荛喿x。本文完成了微生物組大數(shù)據(jù)進化生態(tài)融合可視化平臺構(gòu)建,用于做微生物數(shù)據(jù)分析。這里主要包括三個部分:可以與用戶互動的基于的宏基因組可視化平臺、基于進化樹最優(yōu)分割的有監(jiān)督機器學(xué)習(xí)技術(shù)研究與微生物物種生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)技術(shù)研究。宏基因組可視化平臺的基本功能是對微生物組數(shù)據(jù)進行可視化,包括熱圖,系統(tǒng)發(fā)育樹,物種群落構(gòu)成,富集分析以及微生物群落多樣性可視化,比起其它的宏基因組可視化平臺,我們這一部分的特色是我們的工具可以通過篩選某些進化樹的分枝,實現(xiàn)熱圖、進化樹、物種群落構(gòu)成圖等同時一起改變?yōu)閮H表現(xiàn)當(dāng)前所選分支的信息,更方便于我們觀察該分枝的信息�；谶M化樹最優(yōu)分割的有監(jiān)督機器學(xué)習(xí)技術(shù)研究與微生物生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)技術(shù)研究,是兩種用于從微生物數(shù)據(jù)中提取特征用于后續(xù)機器學(xué)習(xí)的方法。我們將它同時整合到我們的平臺里。基于進化樹優(yōu)分割的有監(jiān)督機器... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院)廣東省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景與研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 宏基因組學(xué)分析的基本流程
        1.1.3 研究意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
        1.2.1 可視化工具部分
        1.2.2 機器學(xué)習(xí)與進化樹相關(guān)部分
    1.3 本文研究目標(biāo)與研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 論文內(nèi)容安排
第2章 宏基因組可視化平臺
    2.1 概覽
    2.2 統(tǒng)計部分
        2.2.1 基本的統(tǒng)計方法
        2.2.2 富集分析
    2.3 可視化部分
        2.3.1 熱圖
        2.3.2 系統(tǒng)發(fā)育樹
        2.3.3 物種群落構(gòu)成圖
        2.3.4 互動過程
        2.3.5 微生物群落多樣性可視化
    2.4 機器學(xué)習(xí)部分
    2.5 具體實現(xiàn)
第3章 基于進化樹最優(yōu)分割的有監(jiān)督機器學(xué)習(xí)技術(shù)研究
    3.1 方法
        3.1.1 進化樹分割成多棵子樹
        3.1.2 對子樹使用貪心算法來搜索最優(yōu)分割
        3.1.3 生成新的OTU table
    3.2 實驗
        3.2.1 實驗方法的參數(shù)設(shè)置
        3.2.2 實驗數(shù)據(jù)與評測標(biāo)準(zhǔn)
        3.2.3 已有的代表方法（baseline）
第4章 微生物物種生態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)技術(shù)研究
    4.1 計算分布相似關(guān)系矩陣
    4.2 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)
    4.3 譜聚類
    4.4 劃分網(wǎng)絡(luò)模塊以及計算基于模塊的表達(dá)矩陣
    4.5 實驗
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
附錄A 網(wǎng)站頁面
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于網(wǎng)絡(luò)嵌入方法的腸道微生物組大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析[J]. 李倩瑩,蔡云鵬,張凱.  集成技術(shù). 2019(05)



本文編號：2950441