[发明专利]基于集成分类器的TA蛋白靶向预测方法在审
| 申请号: | 201810273087.8 | 申请日: | 2018-03-29 |
| 公开(公告)号: | CN108595909A | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
| 发明(设计)人: | 刘弘;何演林;马长乐;赵丹丹;陆佃杰;吕晨 | 申请(专利权)人: | 山东师范大学 |
| 主分类号: | G06F19/16 | 分类号: | G06F19/16;G06F19/24;G06K9/62;G06N3/08 |
| 代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 王志坤 |
| 地址: | 250014 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 分类结果 蛋白 靶向 蛋白质序列特征 蛋白质数据 集成分类器 特征提取 算法 亚细胞器靶向 支持向量机 惩罚系数 弱分类器 特征选择 投票方式 网格方式 训练过程 训练模型 亚细胞器 融合 预测 优化 | ||
1.基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)通过对蛋白质blast序列产生的PSSM矩阵信息编码;
(2)Bayes特征提取:利用基于互信息的最大相关最小冗余mRMR的特征选择算法对数据库中多关系进行特征选择,在每个关系表中都选择出对分类帮助最大的特征子集,根据贝叶斯方法,求出每个氨基酸在每个位置发生的概率;
(3)对提取得到的不同特征特征值进行归一化处理,使所有值都落入相同的数字取值区间内;
(4)利用训练学习后的集成模型进行分类,采用投票的方式选择出最终的分类结果。
2.如权利要求1所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(1)中,位置频率(P)矩阵为:
N=20,i为行号,j为列号,即:i∈(1,2,…,N),j∈(1,2,…,N),且i是指示函数。
3.如权利要求1或2所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(1)中,
PSSM中的元素对数似然值为:
Mk,j=log2(Mk,j/bk)
4.如权利要求1所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(2)Bayes特征提取:先验概率:S=s1,s2,...,sn表示缩氨酸序列,s表示氨基酸。假设有两类样本,用C1和C-1表示:
表示在m条序列中氨基酸的概率,其中,表示所有正负样例中位置i的序列A发生的概率;
c1和c-1分别表示数据的标签,则根据贝叶斯方法:
5.如权利要求3所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,
P(c1)和P(c-1)分别表示每个类别的先验概率,假设s之间相互独立,则:
6.如权利要求1所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(3)中,采用如下公式归一化所有特征:
其中,x,xmin,xmax分别表示输入数据值,特征向量中的最小值、最大值;x'表示在归一化处理后的输出值;如果某个特征向量中的一些数值xmax-xmin=0,将其取值设定为0。
7.如权利要求1所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(4)中集成模型由SVM、NB、RF、Logist、KNN五种弱分类器构成。
8.根据权利要求5所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述SVM分类选择径向基核函数:
K(Si,Sj)=exp(-γ||Si-Sj||2)
其中,Si,为原空间的样例,Sj为映射后空间的样例,在训练分类过程中,基于网格方式对参数γ和惩罚系数C进行优化。
9.如权利要求1所述基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(4)中,基本分类器的整合方式有两个层次:抽象层次和排位层次;所述抽象层次:每个基本分类器只提供一个目标分类或者目标分类子集;所述排位层次:每个基本分类器提供一个可能的目标分类列表,其中的目标分类按照可能性大小排列。
10.如权利要求1所述的基于集成分类器的TA蛋白靶向方法,其特征在于,所述步骤(4)中,投票法的基本思想是多个基本分类器都进行分类预测,然后根据分类结果用简单投票和/或贝叶斯投票的原则进行投票表决。
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