用并行计算从基因表达数据构建大规模基因调控网络

为解决大规模基因调控网络构建算法精度不高、计算时间过长的问题,提出一种从基因表达数据分析出发,并行计算和阈值限定相结合的新算法来构建大规模基因调控网络。该算法中基因间交互强度值采用条件互信息值度量,并行计算采用GPU与CPU相结合的CUDA与Open MP架构。综合数据集的运行结果证明该算法较新的构建算法(如贝叶斯模型算法和微分方程模型算法)相比,在构建大规模基因调控网络时有更高的运算精度和更短的运行时间。     

基于 XGBoost 的基因静态数据调控网络推断方法

对于静态基因表达数据来说,推断基因调控网络仍是系统生物学中的一个挑战——存在大量识别难度高的直接或间接调控关系,而传统方法的准确性和可靠性还有待进一步提高。为此,该文提出一种基于 Boosting 集成模型的方法(XGBoost),应用随机化和正则化来解决模型过拟合问题,同时针对建模所得权重不一致的问题,对初始权重增加归一化和统计学方法处理。最终,采用 DREAM5挑战的基准数据集对所提出方法进行性能验证。实验结果表明,XGBoost 比现有其他方法获得更好的性能：在 in-silico 生成的模拟数据集中,接受者操作特征曲线面积(AUPR)和正确率-召回率曲线面积(AUROC)两个评估指标均显著优于现有方法;在 E.coli 和 S.cerevisiae 两种生物的真实实验数据中,AUROC 指标均高于现有最优方法。     

基于因果关系挖掘的概率基因调控网络的构建

科学的基因聚类方法是构建基因调控网络的前提,但仅以聚类作为构建网络的主要手段只能找到共同调控的基因,不能精确反映基因之间的相互作用过程。贝叶斯网络模型通过基于图的方式求得多变量之间条件独立的概率因果关系,但因其计算复杂性受到应用层面的限制。该文综合考虑几方面因素,在对基因进行聚类基础上,通过对调控关系的预测获得对目标基因的调控基因组,再利用LCD(local causal relation discovery)方法通过限制搜索条件发现基因间的独立关系,进而获得基因调控网络。实验结果表明了该方法的可行性和有效性。     

胃癌模糊基因调控网络的构建

基因调控网络的研究是以系统的观点为出发点,从基因之间相互作用的角度揭示复杂的生命现象.生命体通过调节差异基因表达来控制其生长、遗传和变异行为.差异表达基因之间的相互作用是构建基因调控网络的纽带,网络中差异表达的基因可以揭示与癌症相关基因的信息.基因网络模型为深入理解生命本质提供了有益的参考,本文提出了一种新颖的方法来预测基因调控网络,即将模糊理论引入基因网络的构建中,阐述了模糊理论基因调控网络建模的机理并初步建立了胃癌模糊基因调控网络,对研究胃癌的发生和发展机理有重要的理论意义和应用价值.     

基于XML的企业网络数据集成模型研究

随着企业信息化的逐步深入,企业内部及企业之间存在着大量的异构数据,数据集成问题是企业信息化建设所面临的问题之一。应用XML技术,提出了基于XML技术的企业数据集成模型的框架结构,对该框架的各个组成部分给出了说明以及所涉及的关键技术进行了研究。     

基因调控网络的控制:机遇与挑战

众所周知,基因调控网络（Genetic regulatory networks,GRNs）是一类基本且重要的生物网络.基因调控网络可以通过输入、噪声、参数以及正负反馈等进行功能的鲁棒性调节与控制.本文首先简要回顾了基因调控网络控制方面的若干研究进展,然后提出了一些与控制相关的基因调控网络的基本科学问题.基因调控网络的控制以生命科学为背景,以控制理论为理论基础.过去几十年,控制论的基本思想与方法逐步渗透到基因调控网络的研究中.同时,来源于生命科学的控制问题也为我们提出了新的机遇与挑战.基因调控网络的控制对生命科学中困扰人类的基本问题,如延长寿命、治愈癌症、糖尿病等顽疾有着非常重要的现实意义.此外,基因调控网络控制研究对合成生物学、网络医学、个性化医学等相关学科的发展具有潜在的应用价值.     

基于XML的Web数据集成技术的研究

本文首先介绍了Web环境下异构数据集成技术产生的背景和研究目的以及相关的概念、技术和方法,然后针对XML作为合适的数据交换格式的特点介绍了基于XML的信息集成的关键因素,基于此,提出了一种基于XML的Web数据集成操作模型,并讨论了该模型在Web数据集成时数据交换和共享过程。最后,给出了集成构架的结构及组成。     

基于t检验和逐步网络搜索的有向基因调控网络推断算法

为了克服基于条件互信息的路径一致算法（PCA-CMI）无法识别调控方向的缺陷,并进一步提高网络推断准确率,提出了一种基于t检验和逐步网络搜索的有向网络推断算法（DNI-T-SRS）。首先,对不同实验条件下的表达数据进行t检验以辨别基因调控的上下游关系,指导路径一致（Path Consensus）算法中条件基因的选取,根据CMI2(Conditional Mutual Inclusive Information)剔除网络中的冗余边,得到了基于t检验的有向调控关系推断算法CMI2NI-T(CMI2-based Network Inference guided by t-Test);然后,建立有向调控关系对应的米氏微分方程模型对数据进行拟合,根据贝叶斯信息准则进行逐步网络搜索以修正网络推断结果。利用CMI2NI-T推断DREAM6挑战中的两个测试网络,所得到的曲线下面积（AUC）分别为0.767 9和0.979 6,相较于PCA-CMI分别提高了16.23%和11.62%;通过进一步的数据拟合后DNI-T-SRS的推断准确率分别达到了86.67%和100.00%,相较于PCA-CMI分别提高...     

一种基于XML的Web数据集成方案

介绍了Web环境下异构数据集成技术产生的背景和研究目的以及相关的概念、技术和方法,针对XML作为合适的数据交换格式的特点介绍了基于XML的信息集成的关键因素,提出了一种基于XML的Web数据集成操作模型,并讨论了该模型在Web数据集成时数据交换和共享过程,给出了集成构架的结构及组成。     

基因调控信息集成数据库及查询

随着基因组研究的深入和生物信息学的发展,对基因调控信息的分析和应用引起人们越来越多的重视。客观要求我们建立起一套能够广泛搜集信息并实现信息共享,同时利用分析工具对基因调控信息进行分析的研究机制,进而能从现有信息中进一步获得更深层次的基因知识。GRI是一套建立在后台Oracle关系型数据库及前台Web技术的基础上、以基因调控信息为主的集成数据库系统,它具有搜集各类基因调控信息、进行数据动态更新、为用户提供信息查询的功能,同时具有基因调控信息分析和数据挖掘等功能。     

基于网络存储的公安信息系统数据整合

随着“金盾工程”建设的深入开展,公安部门相继建立了一大批业务信息应用系统,积累了大量的基础数据,但存在资源利用率低、管理水平低、成本高等问题。文中研究分析了目前国内外存储技术的发展和应用,就数据整合的方式和技术进行研究和探讨,在此基础上针对公安机关的实际应用提出应用系统数据整合的数据存储方案。     

数字化校园建设中ETL技术实现数据集成

学校各部门的业务系统在发挥重要作用的同时,由于各个系统之间拥有各自的数据存储与访问方式,彼此独立,形成了一个个信息孤岛。该文结合我院数字化校园建设过程中的具体实践,通过对数据集成技术的研究,选择合理的数据集成方案,解决了各部门业务系统之间的数据互通问题,保障了数据的权威性、唯一性、完整性和准确性,创造出一个良好的数据环境。     

基于TMN的电信网管数据集成研究与应用

在研究TMN和数据集成的基础上,提出一个基于TMN标准的电信网管数据集成模型,解决了本电信网管系统中由于多厂商、多制式、多版本的交换机数据管理的难题。实现了不同交换机网管数据集成的即插即用。     

基于HGAV的多源异构数据集成方法

针对信息系统中海量数据多源异构和难以共享的问题, 提出了多源异构数据虚拟集成框架. 数据集成系统中的GAV(Global-as-View)模式映射方法面对信息量分布不均匀的数据源时, 查询效率较低, 在对GAV改进的基础上, 提出了基于HGAV(Hierarchical-Global-as-view)的模式映射算法, 通过引入中间数据源模式, 形成分层的全局视图, 大大缩减了映射空间, 简化了映射集合, 便于查询的重写和优化. 利用宁东智慧环保项目中的五大类数据对本文所提出的算法加以验证, 实验结果表明该算法相较于GAV模式映射算法提高了数据集成效率, 缩短了查询时间.     

基于XML和BizTalk数据集成平台的设计与构建

上海市浦东新区统计局现有的数据集成系统采集能力较弱,仍以手工为主、采集的数据没有统一的管理、数据的利用率较低这些问题急需解决。在比较了现有数据集成的技术并结合统计局的特点后提出运用XML、BizTalk技术为其设计一个B/S结构的信息管理与宏观分析系统。介绍其核心是数据集成平台的设计和构建,使其能够把分散在各个软件中的相互对立的、数据结构完全不同的统计数据高效地集成到一个统一的数据中心中,为统计数据分析和宏观决策提供数据支持。     

基于XML的异构数据集成模式的研究

首先介绍了企业异构数据集成技术产生的背景、研究目的以及相关概念、技术和方法;提出了一种基于四层架构的企业数据集成模型框架,阐述了该数据集成模型的优越性;介绍了以XML为基础的异构数据集成的思想和实现框架,详细介绍了该框架提供的服务功能及实现的关键技术.     

基于ODS技术的数据集成和更新策略

随着企业中面向全局的联机事务处理和即时分析处理的应用不断增多,作为这类应用的一个解决方案———数据集成技术,得到了很大的发展。文中以某大学校园信息化建设中数据集成过程为例,通过介绍基于操作数据存储(ODS)技术的企业数据集成方法,提出针对上述特定应用的解决方案,并在此基础上讨论集成数据的更新策略。在实际项目实施中,使用该数据集成方案达到了项目预期的目的,很好地满足了实际应用中对数据的一致性、实时性和高效性的需求。     

基于空间信息网络集成的全要素数据模型

首先针对空间信息网络集成中多数据模型集成的问题,分析了栅格、矢量和混合数据模型的特点,然后提出了一种按层次的矢量栅格一体化全要素模型。该模型将实现世界的所有对象均按层次以要素划分与描述,所有数据均以矢量方式进行组织,可以同时描述基于矢量、栅格、三维等模型的数据,克服了目前在空间信息网络集成应用中基于不同模型数据之间不能很好地集成、进行空间分析的缺点。最后构建并给出了点、线、面、体四种基本要素的具体数据结构,针对具体实例进行了分析与描述,并阐述了该模型的特点。