基因调控网络推断研究进展

随着高通量技术的发展,越来越多的生物医学组学数据亟需处理与分析,基于运筹优化的生物信息学方法是有效解析高维生物医学数据的重要途径之一。综述了近年来在基因调控网络推断方面的研究进展。针对不同类型的转录组学数据和研究目的,分别建立了相应的基因调控网络推断方法,主要包括先验基因调控网络数据库的建立、基于条件互信息的因果网络推断、基于微分方程的动态基因调控网络推断、转录调控和转录后调控协同作用的网络推断以及基因调控网络活性评价等,并展望了基因调控网络推断的重要研究方向。     

防患于未然—代谢综合症发病趋势预测模型

本文建立基于动态变异和随机转录的人类生命量化模型,对个人生物分子间相互作用和基因通路信息进行定理研究.据此筛选出代谢综合症的4个生理指标:中心肥胖指数、血压强度、血糖含量和血脂浓度.用ClinicalTrials.gov的临床数据求解模型得到,当推荐代谢综合症指数大于0.066时,患者患有代谢综合症,因此认为该指数为代谢综合症的一项数据特征.另一方面,对可能引发代谢综合症的许多并发症的21个基因通路进行了筛选,得出了PTP1B等影响最大的5个基因通路,并认为他们是代谢综合症的关键基因通路.     

基于贝叶斯网络的基因调控研究

为研究基因间的网络调控关系,通过贝叶斯网络方法将概率论知识与图论结合,有效构造了基因间的贝叶斯网络模型并进行了推理.针对一组白血病基因表达数据,首先进行数据标准化、离散化等预处理;其次使用决策树ID3算法求出基因间节点的顺序,并使用K2算法进行贝叶斯网络的结构学习,找出各基因间的网络拓扑结构;再次通过极大似然估计进行参数学习,求出网络中父节点与子节点间的概率依赖关系;最后对构建的贝叶斯网络模型进行了有效性验证,检验数据分析表明,贝叶斯网络对基因间调控关系的预测分析有较高精度.     

极值理论在高频数据中的VaR和CVaR风险价值研究

高频数据具有与低频数据明显不同的特征。本文引入广义帕雷托分布代替传统的正态分布等,精确描述金融高频数据收益的厚尾特征;并且计算高频数据下的VaR和CVaR,然后利用深成A指数据进行返回检验。两种返回检验方法的结果表明,极值理论方法可以比较精确地度量VaR和CVaR。     

基于临床与基因图谱的结肠癌基因标签提取

由于基因间的调控和相互作用表现为功能基因组合的形式,在对样本的分类能力是以特征集合的形式整体体现出来的.由此,考察由多个基因构成的基因簇作为区分常人和癌症患者的分类因素,利用独立成分分析(ICA)技术最大程度地降低基因之间的相互影响,从而获得基因簇信息.随后采用了支持向量机,依据提取出的基因簇进行分类,筛选出致病的癌症基因.为了能够得到最好的分类因素,将问题转化为稀疏表示的优化问题.此外,还利用含噪声的ICA和带松弛因子的非光滑优化模型来研究含噪声的基因图谱.最后,借助于条件概率模型,将临床结论与基因图谱相结合,对病人数据进行了筛选.     

Markov切换时滞基因调控网络的均方同步和随机无源同步北大核心CSCD

基因调控网络(GRNs)及其动力学模型的研究在后基因组时代是一个重要的研究领域.定性分析基因调控网络及其动力学对系统地认识生物体具有重要意义.该文提出了一类具有时变时滞和Markov切换的随机基因调控网络模型,研究了其均方同步和随机无源同步问题.通过设计合适的Lyapunov-Krasovskii泛函(LKF),并利用Lyapunov稳定性理论、线性矩阵不等式方法和随机分析技巧,得到了均方同步和随机无源同步的充分条件.此外,通过与其他文献进行比较,显示了该文结果的理论价值.数值模拟验证了所得充分条件的有效性.     

利用动态贝叶斯网构建基因调控网络的研究进展

构建基因调控网络是21世纪人类科学所面临的重要挑战之一。基因调控网络是一个基因组内基因相互作用而形成的关系网络,它从全基因组水平上以系统和全局的角度来研究复杂的生命现象及其本质。本文阐述了近几年来此领域的研究进展,着重介绍利用动态贝叶斯网络重构基因调控网络的若干模型,包括加权核l1模型,正则化模型、高斯混合贝叶斯网模型和自回归时间变化模型。     

基于统计检验与机器学习的全基因组关联研究框架

采用统计检验和机器学习的方法来研究SNP或基因与疾病(可测性状)的关联性.先对SNP选择合适的数值编码方式,并设计了相应的统计检验流程,随后通过P值初步筛选出了与疾病或性状相关联的位点.在此基础上,对筛选出的位点,采用随机森林,XGBoost等机器学习方法,从样本外预测的角度判断SNP与疾病或性状的关联度.相关结果,显示发现运用该分析框架能较好地筛选出与疾病或性状关联的SNP(基因).并且框架由于考虑了多种分类模型,有着稳健性高,计算开销较小以及可以交叉比对等优势.框架未来在还可在金融,社交网络等方面发挥作用.     

某型航空火控系统可靠度置信下限的确定

依据 AMSAA模型利用某型航空火控系统各组成单元的研制阶段试验数据并基于遗传算法确定出单元的时间环境折合系数 ,进而求得各单元 MTBF点估计和置信下限 ,最后利用 L-M法给出该系统可靠度置信下限值 .研究结果表明 ,由此得到的系统可靠性评估结果与依据设计定型后实际使用数据统计得到的可靠性水平相接近 ,应用该方法进行系统可靠性评估能较好地满足工程上的需求 .     

考虑基因与基因间的交互作用的基因组选择方法研究

综合考虑主基因效应以及基因间的交互效应对植物选育种的作用是基因组选择研究关注的热点问题之一.目前已有的研究大多忽略了基因的交互效应,这主要是由于考虑交互效应会大大增加备选基因的数目,从而导致已有的统计建模方法不稳定.本文将基因效应与基因间的交互效应同时引入模型,提出三步模型构建方法以达到简化计算和提高模型预测精度的目标.第一步,不考虑具体模型,通过距离相关筛除方法删掉与响应变量显著无关的基因;第二步,在剩下的基因中,利用贝叶斯方法筛选可能的基因;第三步,基于选出的基因,同时考虑单基因效应和交互效应,利用惩罚方法选择模型并估计参数.通过模拟计算说明我们提出的方法与已有的一步模型选择方法相比具有计算简单、稳健、运行时间少并且预测精度高等优点.最后,将本文的方法应用于油菜花数据,实证分析表明,我们提出的方法显著地提高花期性状的预测精度.     

RECENT PROGRESS ON SPHERICAL HARMONIC APPROXIMATION MADE BY BNU RESEARCH GROUP ——In memory of Professor Sun Yongsheng

As early as in 1990, Professor Sun Yongsheng, suggested his students at Beijing Normal University to consider research problems on the unit sphere. Under his guidance and encouragement his students started the research on spherical harmonic analysis and approximation. In this paper, we incompletely introduce the main achievements in this area obtained by our group and relative researchers during recent 5 years （2001-2005）. The main topics are： convergence of Cesaro summability, a.e. and strong summability of Fourier-Laplace series; smoothness and K-functionals; Kolmogorov and linear widths.     

Boundedness for commutators of multipliers on Hardy type spaces

In this paper, we study the commutators generalized by multipliers and a BMO function. Under some assumptions, we establish its boundedness properties from certain atomic Hardy space Hb^p（R^n） into the Lebesgue space L^p with p 〈 1.     

A unified approach to certain problems of best local approximation

In this paper we study best local quasi-rational approximation and best local approximation from finite dimensional subspaces of vectorial functions of several variables. Our approach extends and unifies several problems concerning best local multi-point approximation in different norms.     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,Beijing Science is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by     

THE 8~(th) INTERNATIONAL CONGRESS ON INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS

<正>August 10-14,2015Beijing,ChinaThe International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM)is the premier international congress in the field of applied mathematics held every four years under the auspices of the International Council for Industrial and Applied Mathematics.From August 10 to 14,2015,mathematicians,scientists     

Bounds for the zeros of polynomials

Let P(z)=∑↓j=0↑n ajx^j be a polynomial of degree n. In this paper we prove a more general result which interalia improves upon the bounds of a class of polynomials. We also prove a result which includes some extensions and generalizations of Enestrǒm-Kakeya theorem.     

Boundedness of commutators related to Marcinkiewicz integrals on hardy type spaces

In this paper, the authors study the boundedness of the operator [μΩ, b], the commutator generated by a function b ∈ Lipβ(Rn)(0 ＜β≤ 1) and the Marcinkiewicz integrals μΩ, on the classical Hardy spaces and the Herz-type Hardy spaces in the case Ω∈ Lipα(Sn-1)(0 ＜α≤ 1).     

Generalization of the interaction between Haar approximation and polynomial operators to higher order methods

In applications it is useful to compute the local average empirical statistics on u. A very simple relation exists when of a function f（u） of an input u from the local averages are given by a Haar approximation. The question is to know if it holds for higher order approximation methods. To do so, it is necessary to use approximate product operators defined over linear approximation spaces. These products are characterized by a Strang and Fix like condition. An explicit construction of these product operators is exhibited for piecewise polynomial functions, using Hermite interpolation. The averaging relation which holds for the Haar approximation is then recovered when the product is defined by a two point Hermite interpolation.     

Jacobi polynomials used to invert the laplace transform

Given the Laplace transform F(s) of a function f(t), we develop a new algorithm to find an approximation to f(t) by the use of the classical Jacobi polynomials. The main contribution of our work is the development of a new and very effective method to determine the coefficients in the finite series expansion that approximation f(t) in terms of Jacobi polynomials. Some numerical examples are illustrated.