微RNA（microRNA,簡稱miRNA）雖然不能編碼蛋白質,但可以調控基因表達,在人體多種生命活動中有重要功能。研究表明,miRNA與多種人類疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關,并且miRNA是可行的小分子藥物靶點。疾病及小分子藥物相關的miRNA研究對于疾病發(fā)生發(fā)展機制的理解、疾病的診斷和藥物的研發(fā)均具有重要意義。miRNA-疾病、小分子藥物-miRNA關聯預測模型可以識別出最有可能的潛在關聯,對于生物實驗有重要的指導作用。本文分別基于集成學習和個性化推薦方法構建模型預測疾病、小分子藥物相關的miRNA,主要的研究內容如下:（1）提出了基于決策樹集成的miRNA與疾病的關聯預測模型（Ensemble of Decision Tree based MiRNA-Disease Association prediction,簡稱EDTMDA）。首先基于miRNA-疾病關聯信息和整合的相似性信息分別構建miRNA的特征和疾病的特征。然后,通過隨機選取負樣本、miRNA特征和疾病特征,以及特征降維處理,構建了多個決策樹。最后將這些決策樹預測值的平均值作為miRNA-疾病關聯分數。相比于單個學習器方法,... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

EDTMDA算法流程圖

碩士學位論文20候選樣本集預測打分，如果測試樣本的排名超過給定的閾值，則認為是成功的預測。本文做了100次5折交叉驗證實驗來減少隨機劃分已知關聯帶來的結果偏差。EDTMDA的AUC的平均值及標準差為0.9192+/-0.0009，明顯優(yōu)于其他預測模型（見表2-2）。圖2-2EDTMDA與其他模型在LOOCV中的性能對比Figure2-2PerformancecomparisonbetweenEDTMDAandothermodelsinLOOCV表2-2EDTMDA與其他模型在5折交叉驗證中的性能對比Table2-2PerformancecomparisonbetweenEDTMDAandothermodelsin5-foldcrossvalidation模型AUC的平均值及標準差EDTMDA0.9192+/-0.0009LRSSLMDA0.9181+/-0.0004PBMDA0.9172+/-0.0007MDHGI0.8794+/-0.0021MCMDA0.8767+/-0.0011MaxFlow0.8579+/-0.001RLSMDA0.8569+/-0.0020HDMP0.8342+/-0.0010WBSMDA0.8185+/-0.00092.4.2案例研究為了進一步評估EDTMDA預測疾病相關miRNA的性能，本文針對腎腫瘤（KidneyNeoplasms）、乳腺腫瘤（BreastNeoplasms）和肝細胞腫瘤（CarcinomaHepatocellular）三種疾病實施不同類型的案例研究實驗。第一種類型的案例研究是針對腎腫瘤進行的。腎腫瘤占全球所有腫瘤的2%，

3基于貝葉斯個性化排序預測miRNA與疾病的關聯29，miRNA和miRNA的關系，可以定義為：,,()=,,。此外，BPR算法假設先驗概率()服從均值為0，方差為的正太分布，即()～(0,)。綜上，BPR的優(yōu)化目標準則BPR-OPT可寫為：=∏(|>)∈∝∏(>|)∈()=∏(>|)(,,)∈()=∑(,,())(,,)∈+()=∑(,,())(,,)∈‖‖2=∑(,,)(‖‖2+‖‖2)(,,)∈(35)其中，和是正則化參數。雖然通過最大化BPR-OPT準則可以獲得疾病最優(yōu)隱向量和miRNA最優(yōu)隱向量，對miRNA與疾病關聯進行預測，但仍有一些問題需要解決。本文從以下三個方面改進BPR算法，建立BRMDA模型預測miRNA與疾病的關聯（算法流程見圖3-1）。圖3-1BRMDA算法流程圖Figure3-1TheflowchartofBRMDA（1）增加miRNA的相似性信息和疾病的相似性信息

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Epidemiology of esophageal cancer[J]. Yuwei Zhang.  World Journal of Gastroenterology. 2013(34)



本文編號：3488959