约束调控结点的基因网络构建算法

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1、!!电!子!测!量!技!术第01卷第2期理论与算法!!!"!#$%&'(#)!*+,%!)!'$$!#-'&"&./3145年2月!约束调控结点的基因网络构建算法"刘!飞!宝鸡文理学院物理与光电技术学院!宝鸡!534142"摘!要!从实验数据构建基因调控网络是计算生物学领域的一个研究热点!但是启发式搜索"基因最大父结点数量限制策略和条件最优搜索等构建方法的计算复杂度都较大#启发式搜索方法的缺陷众所周知!在启发式搜索策略中很少有人限制基因结点的父结点数量!且搜索结果为了达到最优使得算法的时间复杂度变得很高#通过理论分析和实验结果!说明了最

2、大父结点数量选取问题的优点和缺点!然后利用最优搜索方法融合最大父结点数量选取优点和已知基因调控网络拓扑信息!提出了新的基因调控网络构建方法#该方法利用贝叶斯网络框架实现!并在不同规模和拓扑结构的生物分子数据!真实网络数据和计算机人工合成数据集上进行测试!实验结果显示!该方法比现存的最优搜索算法有更快的计算速度#关键词!贝叶斯网络&网络构建&基因调控网络&计算复杂度中图分类号!$'14!!文献标识码!*!!国家标准学科分类代码!631<21?&."))$&%%"&"&",2-)X#2$,/3-&#,)'$&"()"%4*',-)0&-("

3、#"?J^A?$(BI9?9J9A8K:GPI?FIDBN&798AEAF9H8B?FI$AFGB8E8@P!>D8M?,B?SAHI?9P8K*H9IDBN+F?ABFA!>D8M?534142!#G?BD%67#,)'3,'(BKAHH?B@9GA@ABAHA@JED98HPBA9Q8HT$.%'%I9HJF9JHAKH8RND9D?IDB?R78H9DB97H8OEAR?BF8R7J9D9?8BDEO?8E8@P<-8QASAH!?9?IDF8R7J9D9?8BDEEPF8R7EAU7H8OEARDBND77H8U?RD9ARA9

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7、8HT&BA9Q8HTF8BI9HJF9?8B&@ABAHA@JED98HPBA9Q8HTI&F8R7J9D9?8BDEF8R7EAU?9P杂度和网络规模上处于上述两种方法之间#>'是基于概9!引!!言率和统计且非常流行的一种.%'构建方法!因为它可以理解复杂的基因调控网络对现代生物医学研究有很重从实验数据中学习网络结点间因果关系!并且对实验数据要的作用#随着高通量b'*微阵列数据的产生!诞生了噪声有很大的鲁棒性!除此之外b>'还可以用实验时序数大量的.%'构建方法和模型*4V=+#基于共表达模型算法的据给反馈环建模#优点是过程简单!计

8、算复杂度低!适合大规模网络!但是其随着网络中基因结点数量的增加!从中构建网络模型缺点是推断的相互作用关系没有体现因果性和系统动态已经成为一个复杂性计算问题!因为从所有可能的网络结性#基于常微分方程模型能很好