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一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法和系統(tǒng)

文檔序號:41850372發(fā)布日期:2025-05-09 18:09閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s1中,預(yù)處理包括:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s1中,基因數(shù)據(jù)集為gene?expression?omnibus數(shù)據(jù)庫中開源的數(shù)據(jù)集,具體為小鼠紅系造血干細(xì)胞數(shù)據(jù)集mhsc-e、小鼠粒系造血干細(xì)胞數(shù)據(jù)集mhsc-gm、小鼠淋巴系造血干細(xì)胞數(shù)據(jù)集mhsc-l、小鼠樹突狀細(xì)胞數(shù)據(jù)集mdc、人類胚胎干細(xì)胞數(shù)據(jù)集hesc和人類肝細(xì)胞數(shù)據(jù)集hhep中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s2中,若干個并列的基學(xué)習(xí)器至少包括以下五種:deepdrim模型、cnnc模型、stgrns模型、genelink模型和gnnlink模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s2中,特征融合層將所有基學(xué)習(xí)器的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行拼接操作,將拼接后的向量視為新的特征并進(jìn)行歸一化操作,獲取所述融合特征。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s2中,元學(xué)習(xí)器具體為多層感知機mlp;

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s2中,輸出層通過預(yù)設(shè)的閾值對所述集成預(yù)測結(jié)果進(jìn)行二值化處理,獲取最終的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述步驟s3中,利用所述預(yù)處理后的基因數(shù)據(jù)集訓(xùn)練所述基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷模型,在訓(xùn)練過程中,通過優(yōu)化預(yù)設(shè)的損失函數(shù)來提高基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷模型的預(yù)測性能,并采用早停法或?qū)W習(xí)率調(diào)整策略來防止模型過擬合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,所述預(yù)設(shè)的損失函數(shù)具體為二元交叉熵?fù)p失函數(shù)。

10.一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷系統(tǒng),應(yīng)用權(quán)利要求1~9任一項中所述的一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法,其特征在于,包括:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于集成學(xué)習(xí)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷方法和系統(tǒng),方法包括:獲取基因數(shù)據(jù)集并進(jìn)行預(yù)處理;構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷模型;利用預(yù)處理后的基因數(shù)據(jù)集訓(xùn)練基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷模型;建立用戶交互界面,獲取待推斷的基因表達(dá)數(shù)據(jù)并輸入訓(xùn)練好的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷模型,獲取推斷出的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò);本發(fā)明通過集成多種用于基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷的深度學(xué)習(xí)方法并采用Stacking集成學(xué)習(xí)策略對上述方法進(jìn)行集成,能夠綜合各模型的優(yōu)勢,減少單一模型可能帶來的偏差,提高基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)推斷的準(zhǔn)確性和魯棒性;其次,本發(fā)明配套有直觀友好的用戶交互界面,簡化了復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、模型訓(xùn)練配置過程,大大降低了使用門檻。

技術(shù)研發(fā)人員:歐陽樂,藍(lán)妙芳,余偉明,龔凡稀
受保護(hù)的技術(shù)使用者:深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/8
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