基于模糊petri网的基因调控网络建模研究

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1、．Ｉ１一＇．＜４■－－．．．■天津科技大学研究生学位论文ｉ－，（申请硕±学位）＇’．．－．■；基于模糊Ｐｅｔｒｉ网的基因调控网络建模研究ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＧＥＮＥＲＥＧＵＬ乂ＴＯＲＹＮＥＴＷＯＲＫＭＯＤＥＬＩＮＧＢＡＳＥＤＯＮＦＵＺＺＹＰＥＴＲＩＮＥＴＳ专业名称：计算机应用技术指导教师：李孝忠教授研究生姓名：李勇申请学位级别：工学硕±论文提交日期：２０１５年１１月分类号：ＴＰ３０１学校代码：

2、１００５７密级：研究生学号：１３拍４０１２基于模糊ＰｅｔＷ网的基因调控网络建模研究ＲｅｓｅａｒｃｈＯｎＧｅｎｅＲｅｕｌａｔｏｒＮｅｔｗｏｒｋＭｏｄｅｌｉｎＢａｓｅｄＯｎＦｕｚｚｇｙｇｙＰｅｔｒｉＮｅｔｓ专业名称：计算机应用技术指导教师姓名：李孝忠教授研究生姓名；李勇申请学位级别：工学硕±论文提交日期：２０１５年１１月论文课题来源：国家自然科学基金学位授予单位：天津科技大学天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论

3、文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期《年３月曰知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和

4、作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全巧天津科技大学所有。本人保证毕业后，Ｗ本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：錫日期：八年３月日兴／ｆ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被査阅和借阅。本人授权天津

5、科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容、编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。＂＂保密（请在方框内打Ｖ），。！□在年解密后适用本授权书本学位论文属于不保密囚＂＂（请在方框内打Ｖ）。Ｓ作者签名：日期：Ｗ）化年巧掏Ｉｆ曰导师签名：ＫＬ日期：么〇炸？月／ｆ日．／摘要基因蓝片及窩吞吐量的ＤＮＡ测序机技术的发展导致了超大规模的基因组数据的集成，而将这些数据转化为有价值的生物信息是目前人们面临的最大挑战，一同时也成

6、为基因调控网络研究中的个新领域。此外研究和了解基因调控网络因果关系Ｗ及对ＤＮＡ序列功能的评价对人们生活具有重要意义。相对于国外，我国在这一此本文将从两个方面对基因新兴领域的研究水平还是处于落后阶段，因。调控的研究进行完善：ＤＮＡ序列可信度的预测和基因表达水平影响程度的预测针对ＤＮＡ序列可信度的预测问题，将模糊Ｐｅｔｒｉ网（ＦＰＮ）与有色Ｐｅｔｒｉ网ＣＰＮ一Ｐｅ（）相结合ｔｒｉ网（ＦＣＰＮ）的方法来对ＤＮＡ，提出了种基于模糊有色碱基序列可信度预测的模糊推理过程进行建模。模型中使

7、用Ｈ个输入变量来确定ＤＮＡ碱基序列的可信度ｈｔｅａｋｎｅｓｓａｃｉｎ。，分别为ｈｅｉｇ＾和ｓｇ模型中的组成部分ｐｐ－ｆ—ａｒ分别对应着不同类型的模糊操作，如Ｉｐｔｓ和Ｔｈｅｎｐａｒｔｓ等规则。ＦＣＰＮ模型在模糊Ｐｅｔｒｉ网的基础上结合了有色Ｐｅｔｒｉ网，这就使ＦＣＰＮ方法在保证等量信息的同时、计算步骤冗余、时间长的缺点，从而提供，可Ｗ克服原有网络规模大完整的结构化表示。再此基础上建立了ＤＮＡ碱基可信度推理的ＦＣＰＮ模型，并得出了最终结果，与ＦＰＮ方法进行比较，ＦＣＰＮ模型

8、表现出较好的适应性，简化了模型的同时提商了预测的准确性。一针对基因表达水平影响程度的预测问風提出种基于逆向推理和模槪Ｐｅｔｒｉ网思想的算法来对激活／抑制和目标基因间的调控关系进行建模，即根据输入的激活／抑制（ａｃｔｉｖａｔｏｒ／ｒｅｒｅｓｓｏｒ）基因的表达水平来预测目标基因表达水平值。该ｐ方法通过ＦＰＮ模型对激活／抑制和目标基因Ｓ基因的正向推理得出目标基因表达。该值后，采用逆向推理理论对模型进行返溯，并对结果和模型进行分析模型不仅可Ｗ准确的