近年來(lái),新發(fā)突發(fā)傳染病對(duì)于人類社會(huì)的威脅越來(lái)越大。隨著基因組學(xué)技術(shù),信息技術(shù),人工智能的迅速發(fā)展,融合多個(gè)學(xué)科的生物信息學(xué)方法和技術(shù)在傳染病防控領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文通過(guò)對(duì)自然語(yǔ)言和生物序列的類比,將自然語(yǔ)言處理中的詞向量表示法應(yīng)用于生物序列的特征提取和表示,繼而基于生物序列的詞向量表示,研究了 A型流感病毒的宿主預(yù)測(cè)以及病毒序列的鑒定。本文的主要工作如下:（1）提出了一種基于詞向量的A型流感病毒宿主預(yù)測(cè)的計(jì)算方法。流感病毒不僅對(duì)人類健康造成極大威脅,而且給人類社會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失�？焖俅_定流感病毒的宿主將有助于評(píng)估新發(fā)突發(fā)流感病毒的潛在風(fēng)險(xiǎn)。本工作通過(guò)類比自然語(yǔ)言與生物序列,將自然語(yǔ)言處理中的詞向量方法應(yīng)用于A型流感病毒宿主預(yù)測(cè)。具體來(lái)說(shuō),本文采取一種簡(jiǎn)單的生物序列分詞方法,將A型流感病毒的DNA序列和蛋白質(zhì)序列使用自然語(yǔ)言處理工具word2vec表示成實(shí)值向量,進(jìn)而基于這些序列的特征向量表示,構(gòu)建分類模型預(yù)測(cè)A型流感病毒的禽、人、豬三類宿主。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該計(jì)算方法對(duì)A型流感病毒宿主預(yù)測(cè)有很好的效果,其中,建立在表面蛋白HA和NA（或它們的基因）上的模型效果要優(yōu)于建立... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１氨基酸通式??表２．３標(biāo)準(zhǔn)基酸中英文及

酸?Ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ?Ｔｈｒ酸?Ｖａｌｉｎｅ?Ｖａｌ酸?Ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ?Ｔｒｐ酸?Ｔｙｒｏｓｉｎｅ?Ｔｙｒ結(jié)構(gòu)上，蛋白質(zhì)其實(shí)就是一條氨基酸鏈，氨基酸鏈又被成鏈上任意兩個(gè)氨基酸之間通過(guò)肽鍵相連接，肽鍵是通過(guò)一一個(gè)氨基酸上的羧基脫水縮合形成的。蛋白質(zhì)的形成過(guò)程經(jīng)過(guò)脫水縮合形成一條長(zhǎng)的多肽鏈，多肽鏈再經(jīng)過(guò)盤曲折如下圖２．２所示。蛋白質(zhì)序列，又被成為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)白質(zhì)分子中的氨基酸的排列順序，例如ＧＩＶＥＱＣＣＡＳＶＣＳＬ蛋白質(zhì)序列。每一條蛋白質(zhì)序列都有一個(gè)確定并且唯一的酸的排列順序的形成服從分子生物學(xué)中心法則（見圖２．３）ＤＮＡ中，ＤＮＡ的核苷酸的排列順序確定轉(zhuǎn)錄時(shí)與其互補(bǔ)列順序，而ＲＮＡ的核苷酸的排列順序確定蛋白質(zhì)序列中？３〇Ｈ，０

?（２．９）??輸出層有｜ｆ＂｜個(gè)節(jié)點(diǎn)，Ｕ是輸出層的權(quán)重，ｄ是輸出層的偏移量，Ｗ是從輸入??層直接到輸出層的權(quán)重，它是一個(gè)｜Ｆ｜ｘ（？－ｌ）／ｗ的矩陣，它對(duì)應(yīng)圖２．４中綠色虛線??表示的從輸入層到輸出層直接相連的邊，當(dāng)沒有這些直接相連的邊時(shí)Ｗ是一個(gè)零??矩陣。根據(jù)作者Ｂｅｎｇｉｏ兄Ｄｕｃｈａｒｍｅ?Ｒ，Ｖｉｎｃｅｎｔ?Ｐ等人在文中的闡述［３８］，增加從輸??入層到輸出層直接相連的邊，可以較少模型的迭代次數(shù)，但會(huì)影響最終模型的性??能。對(duì)于輸出層有：??ｙ?＝?Ｗｘ＋Ｕｚ＋ｂ?￣?Ｗｘ＋Ｕ?ｔａ．ｖｉｈ｛Ｈｘ＋ｄ）?＋?ｂ?（２．１０）??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言模型的目標(biāo)是要根據(jù)詞％的前ｎ－１個(gè)詞預(yù)測(cè)詞？出現(xiàn)的概率。??２０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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