本文關(guān)鍵詞：基于遺傳和粒子群搜索的SNP關(guān)聯(lián)分析算法

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【摘要】：全基因組關(guān)聯(lián)分析是研究復(fù)雜性狀疾病和基因之間強(qiáng)有力的方法,單核苷酸多態(tài)性(SNP,Single Nucleotide Polymorphism)正是全基因組關(guān)聯(lián)分析的主要工具,通過對(duì)SNP和疾病之間的相關(guān)性進(jìn)行分析,我們可以快速的找出復(fù)雜疾病易感位點(diǎn)。但是由于SNP數(shù)量巨大且樣本容量相對(duì)來說比較小,同時(shí)由于上位作用的影響,導(dǎo)致搜索空間巨大,使得對(duì)于復(fù)雜疾病易感位點(diǎn)的檢測存在困難。本文致力于復(fù)雜疾病和SNP數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)分析研究,通過分析粒子群算法和遺傳算法各自的特點(diǎn)及使用條件,提出了將粒子群算法和遺傳算法結(jié)合起來進(jìn)行SNP關(guān)聯(lián)分析的方法和算法。該算法以粒子群算法為框架,通過把遺傳算法的交叉變異方式引入粒子群算法的速度變換公式中,對(duì)粒子群的搜索位置進(jìn)行更新,來對(duì)粒子群算法的全局搜索能力進(jìn)行優(yōu)化。為了在更新粒子位置的過程中針對(duì)不同種類的SNP位點(diǎn),我們采用了三種位置更新的方式:強(qiáng)關(guān)聯(lián)聯(lián)合、弱關(guān)聯(lián)聯(lián)合和最優(yōu)解聯(lián)合。強(qiáng)關(guān)聯(lián)聯(lián)合指的是在位置更新的過程中我們更傾向于找尋單個(gè)SNP和疾病關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的位點(diǎn)。而弱關(guān)聯(lián)聯(lián)合指的是在位置更新的過程中我們更傾向于找單個(gè)SNP和疾病關(guān)聯(lián)較弱的位點(diǎn)。在最優(yōu)解關(guān)聯(lián)分析中我們?cè)谒锌赡艿奈恢酶F舉找到最優(yōu)的位置進(jìn)行更新。采用粒子群和遺傳算法結(jié)合的方式一方面克服了遺傳算法前期收斂慢的缺點(diǎn),另一方面也將粒子群算法優(yōu)秀的全局搜索能力引入,極大的增強(qiáng)了算法的時(shí)間效率,本文先在仿真數(shù)據(jù)集上進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證了算法的可行性及其優(yōu)越性,緊接著在真實(shí)數(shù)據(jù)AMD數(shù)據(jù)上進(jìn)行試驗(yàn),找出了可能存在的潛在致病位點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的比較和分析,可以發(fā)現(xiàn)該算法在進(jìn)行致病位點(diǎn)搜索時(shí)有著更好的性能。
【關(guān)鍵詞】：SNP關(guān)聯(lián)分析 粒子群算法 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R394;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號(hào)對(duì)照表9-10
• 縮略語對(duì)照表10-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景和意義13-15
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的主要工作16
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排16-19
• 第二章 SNP關(guān)聯(lián)分析19-29
• 2.1 SNP的一些基本概念19-21
• 2.1.1 幾種基本概念的介紹19-20
• 2.1.2 SNP關(guān)聯(lián)分析20-21
• 2.1.3 SNP的上位性21
• 2.2 關(guān)聯(lián)分析算法21-28
• 2.2.1 Ant Epi Seeker21-27
• 2.2.2 SNPRuller27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于遺傳和粒子群搜索的SNP關(guān)聯(lián)分析算法29-43
• 3.1 粒子群算法29-32
• 3.1.1 粒子群算法的基本原理29-31
• 3.1.2 離散粒子群算法31-32
• 3.2 遺傳算法32-35
• 3.2.1 遺傳算法的原理32-33
• 3.2.2 遺傳算法的要素33-35
• 3.2.3 遺傳算法的特點(diǎn)35
• 3.3 基于遺傳和粒子群搜索的SNP關(guān)聯(lián)分析算法35-39
• 3.3.1 最優(yōu)解的SNP關(guān)聯(lián)分析算法（GPSO-B）37-38
• 3.3.2 強(qiáng)關(guān)聯(lián)聯(lián)合的SNP關(guān)聯(lián)分析算法(GPSO-S)38
• 3.3.3 弱關(guān)聯(lián)聯(lián)合的SNP關(guān)聯(lián)分析算法(GPSO-W)38-39
• 3.4 卡方檢驗(yàn)39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)果比較43-55
• 4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹43-45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)在模擬數(shù)據(jù)上的運(yùn)行和比較45-51
• 4.3 模擬數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-52
• 4.4 真實(shí)數(shù)據(jù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與比較52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59-61
• 作者簡介61-62

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本文編號(hào)：1021735