基于拉普拉斯规范化和重启随机游走算法的微生物疾病关系预测
2021-01-26罗洪,杨杰
西南民族大学学报(自然科学版) 2020年5期
关键词:规范化
罗 洪,杨 杰
(西南民族大学计算机科学与技术学院,计算机系统国家民委重点实验室,四川 成都 610041)
人类是细菌、病毒和真菌等微生物的宿主,这些微生物通常存在于人体的肺、皮肤、肠道和口腔等人体器官中.大多数微生物具有促进人体新陈代谢的能力以及协助调节胃肠道的发育的功能.据报道,在一个成年肠道中生活着大量的微生物,它们可以提供多种基因产物,这些基因产物有助于人体的各种生化和代谢活动[1-3].例如常见的肠道细菌可以通过帮助消化多糖来促进营养的吸收.反之,微生物群落异常水平的失衡会影响人类的健康和疾病的发生,甚至影响基因的转录和表达,从而导致癌症、糖尿病、肥胖症和过敏性哮喘等疾病的发生[4-9].
研究潜在的微生物疾病间的关系可以帮助了解疾病的发病机理,为有关疾病的预防、诊断和治疗提供帮助.传统生物实验方法存在研究周期长成本昂贵等问题,而采用计算方法有助于传统方法确定研究目标范围和缩短研究周期.近年来,国内外学者运用多种计算方法已经对疾病相关的微生物进行了预测研究.例如文献[10]基于KATZ指标首次提出了KATZHMDA计算模型对潜在微生物和疾病的关系进行了预测;文献[11]采用基于路径的方法提出了PBHMDA算法对潜在微生物和疾病的关系进行了预测;文献[12]基于双随机游走提出了BiRWHMDA计算方法对潜在微生物和疾病的关系进行了预测.本文利用已知微生物疾病……
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