基于高维随机矩阵的癌症基因网络识别方法
2021-11-17任喜梅钟春晓王锦丽
计算机仿真 2021年3期
李 蓉,任喜梅,钟春晓,王锦丽
(华东交通大学理工学院,江西 南昌 330100)
1 引言
癌症由多阶段的多基因共同参与而生成、发展,并与基因变化有着紧密联系,癌症的发生、促进、发展以及转移,大部分都跟原癌基因[1]活化、抑癌基因[2]失活等基因突变密切相关。具有挖掘隐含生物学信息功能的微阵列数据,可以依据基因间的性能模块中已知基因预测未知基因,但因其维数较高,存在较少数量与癌症相关的基因。高维随机矩阵理论(Random Matrix Theory,RMT)通过对比随机的高维、多维序列属性特征,发现实际数据与随机因素之间的偏离程度,提取数据内的总体相关行为特征。
为此,本文将高维随机矩阵与癌症基因融合,提出一种癌症基因网络识别方法,将系数矩阵右边增加一列,扩增随机矩阵,提升随机矩阵特征拟合度;通过规范化、中心化以及标准化随机矩阵,提升矩阵适用性能;以互信息作为度量标准,依据各随机矩阵奇异值矢量与初始特征奇异值矢量的差值,优化特征选择;利用癌症基因表达矩阵特征根的最近邻间隔分布与高斯正态分布、泊松分布的标准误差比值计算,增加有效信息的保留数量,增强噪声滤除性能。
2 高维随机矩阵下癌症微阵列数据预处理
2.1 高维随机矩阵构建
将维度较高的随机变量作为矩阵组成元素,即可构成高维随机矩阵,依据随机矩阵理论含义,设定某一高维随机矩阵为M,表达式如下所示

(1)


(2)
式中,随机矩阵M的极大、极小特征值分别……
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