小世界邻域优化的局部线性嵌入算法

通过分析稀疏数据或噪声数据,导出局部线性嵌入(LLE)算法出现失效的原因,由此提出了一种基于小世界邻域优化的局部线性嵌入(SLLE)算法.将复杂网络算法引入到流形学习中,利用小世界算法对LLE算法进行数据优化,并以最短路径和局部集群系数作为局部优化参数,解决了数据点不规则时以欧氏空间作为邻域判别标准在构建局部超平面造成嵌入结果扭曲的难题.通过3组标准测试数据集合比较了SLLE、LLE算法,结果表明SLLE算法的计算效果、鲁棒性、非理想数据的降维结果均优于LLE算法,且计算正确率至少提高10%.     

用于高维时序数据预测的非同步尺度主成分分析

针对时间序列数据预测过程中可能面对高维或超高维的预测变量,同时考虑变量的时序特征及预测的非同步性,提出用于时序数据预测的非同步尺度主成分分析方法。首先构建单个预测变量和被预测变量的非同步线性回归,通过可决系数选取单变量的最佳滞后阶数,并将回归系数赋权与相应的预测变量得到赋权预测变量,并通过主成分分析对赋权预测变量降维,即非同步尺度主成分分析。将该方法用于消费者物价指数增长率的预测,结果表明经非同步尺度主成分分析降维的预测精度高于传统降维预测的方法。     

叠前多重降维复杂岩性预测技术——以元坝西部须三段为例

川东北元坝西部地区上三叠统须家河组第三段岩性复杂多样,储层岩性以钙屑砂岩为主,不同类型岩性地球物理响应特征差异小,岩性预测难度大.针对上述难点,开展叠前多重降维复杂岩性预测技术研究.多重坐标变换逐次降维可将2个弹性参数合并成1个岩性区分能力最大的新弹性常数,用于识别目标岩性.提出了基于叠前多重降维分析的岩性预测的实现流程,以岩石物理分析为基础,多重坐标交换降维为核心,对相控约束叠前弹性参数反演得到的弹性参数数据体进行多重降维,从而实现复杂岩性分布预测.元坝西部须三段钙屑砂岩预测的应用分析证实了该方法预测精度高、实用性强.     

基于LLE降维方法的Pareto优劣性预测

对于一个昂贵多目标优化问题,为了提高在决策空间Pareto优劣性类比不均衡情况下,Pareto优劣性预测的准确率,本文提出了一种基于LLE降维的Pareto优劣性预测方法.首先,根据决策空间等价维的划分,对LLE算法中最近邻的选取、最近邻个数k的确定以及降维后决策空间的维数进行了改进.然后,利用改进后的LLE算法,对决策空间进行分组降维.采用最近邻的框架,对降维后的决策空间进行Pareto优劣性预测.对比实验表明,本文所提出的方法,在决策空间Pareto优劣性类比不均衡情况下,Pareto优劣性的预测正确率有了明显的提升.     

基于Isomap的SMO算法及在煤与瓦斯突出预测中的应用

煤与瓦斯突出发生的内在机理复杂,突出影响因素与突出事件之间的相关规律具有不确定性、模糊性,使得基于经验的传统预测方法和基于数学建模的统计预测方法的应用受到很大限制.在研究非线性降维等距特征映射和序贯最小优化算法的基础上,提出一种基于等距特征映射的煤与瓦斯突出序贯最小优化算法,该方法改进了样本向量之间的距离度量,用测地距离代替传统的欧式距离,有助于挖掘高维数据内在的几何结构.实例验证表明,该算法能可靠预测煤与瓦斯突出的危险性分类,实验进一步将Isomap和主成分分析的降维结果相比较,结果显示Isomap优于传统的线性降维技术,这说明非线性降维技术在地学数据分析中具有一定的应用潜力.     

基于粒子群-投影寻踪和遗传-神经网络集成的预测模型

  针对预测对象和预测因子存在复杂的线性和非线性关系的特点,利用自然正交展开方法进行线性降维,以及用粒子群 投影寻踪方法进行非线性降维,将高维的非线性数据投影到低维子空间上,构造了一种遗传 神经网络预测模型。在此基础上,应用该预测模型对影响华南的台风频数进行了预测试验,并将预测结果与统计回归模型的预测结果进行对比分析。结果表明,文中构建的非线性集预测模型,对台风频数有较好的预测效果,5 年预测的平均绝对误差为0.81个, 平均相对误差为13%,预测结果比统计回归模型有明显的改进。该文的结果可为进一步探索研究其他领域的预测建模提供了一种新的参考思路和方法。     

膜蛋白跨膜螺旋区段的预测研究

提出了一种基于离散小波变换的预测膜蛋白跨膜螺旋区段数目和位置的方法,并以PDB代码为1F88的膜蛋白为例,描述了该方法对跨膜螺旋区段的数目和位置的预测分析过程。为了测试该方法的实际效果,采用25条膜蛋白序列作为测试集,并将预测结果与5种常用预测方法的主要预测结果进行比较。结果表明,提出的方法具有较高的预测准确度。     

监督局部线性嵌入在人脸识别中的应用

为了提高人脸识别算法的识别率,提出了一种Gabor小波与监督局部线性嵌入(Supervised Locally Linear Embedding,SLLE)相结合的人脸特征提取算法。针对SLLE不能有效消除图像信息中冗余的高阶相关性,算法首先采用Gabor小波对人脸图像进行多方向、多分辨率滤波,提取图像在不同空间频率上的特征;然后采用监督的局部线性嵌入算法对该Gabor特征进行维数约简。在ORL和YALE人脸库上的实验显示,就算法有效提高了人脸识别的识别率。     

遗传算法降维优化的BP模型及葡萄酒质量预测

针对BP神经网络模型输入自变量维数过高导致模型训练时间长、泛化能力低、效率不高的缺陷,提出一种基于遗传算法筛选降维的方法,并利用遗传算法优化降维过程中建立的BP网络的权值与阈值以提高筛选效率,最后建立用遗传算法优化的GA-BP网络预测模型,用于葡萄酒的质量预测。利用遗传算法从37个理化指标中筛选出18个作为自变量输入GA-BP预测模型并与未经优化的BP模型对比,经遗传算法降维优化的GABP模型建模时间由7.5625秒缩短为0.8623秒,预测平均相对误差由10.83%减少为2.85%。仿真实验表明降维优化的GA-BP网络模型效率更高、泛化能力更好。     

基于SIR方法分析重庆市粮食产量

主要基于切片逆回归(Sliced Inverse Regression,SIR)方法对1978-2013年重庆市粮食总产量的影响因素进行分析和预测.先对影响重庆市粮食总产量的4个重要因素进行降维,降维后的第一主方向与重庆市粮食产量具有线性回归关系,再基于最小二乘法对参数进行估计,回归模型拟合效果较好,由此对重庆市粮食产量作合理预测.     

利用支持向量机预测生物膜蛋白类型

利用统计学习理论中的支持向量机(SVM)，基于氨基酸组分含量预测生物膜蛋白类型。使用文献中2059个训练集和2625个检验集膜蛋白序列数据，运用统计预测中的校准检验，留一法交叉检验和独立数据集检验方法进行分类预测。结果表明，SVM对膜蛋白类型预测具有明显的优越性，该算法对当前已有方法起到重要的补充作用。     

Structural Prediction of Membrane Protein: Application to Known Structures

Membrane proteins are embedded in the lipid bilayer,which creates a suitable environment for their actions. It is important to decide which tpye it belongs to because it is closely relevant to its biological fumction and its interaction process with other molecules in a biological system. Membrane proteins have different types. The function of a membrane protein is closely correlated with the type it belongs to. In this study, on the basis of the concept of pseudo amino acid (PseAA) composition originally introduced by Chou, the value of approximate entropy (ApEn) of the query membrane protein was used to integrate the complementary information. By fusing fifteen powerful individual fuzzy K-nearest neighbor (FKNN) classifiers, an ensemble classifier was presented.Each basic classifier was trained in PseAA composition of membrane protein sequences with different parameters. The results of experiments demonstrate it is efficient for the structural prediction of membrane proteins.     

玉米大斑病菌HT-毒素特异性组分与原生质膜蛋白互作研究

以玉米叶片原生质为研究对象,以ANS(1-苯胺基-8-萘磺酸)作荧光探剂,用荧光标记法研究了毒素与质膜蛋白的互作.在被ANS标记后的原生质悬浮液中加入不同浓度HT-毒素后,ANS荧光强度明显增加,呈现出了剂量—效应关系,表明HT-毒素与质膜上ANS某些受体发生了互作.本实验采用2种试剂,从2个角度表明了ANS受体和质膜上存在的毒素受体具有蛋白特性.初步推测HT-毒素特异性组分的原初作用位点在质膜外侧.     

Offlattice Model in the Prediction of Protein 3D Structure

3-dimension HPNX offiattice model is developed from the 2-dimension HP offiattice model. In the HP model, 20 types of amino acid monomers are divided into two classes, H （non-polar monomer） and P （polar monomer）. In the HPNX model, polar monomers are split into positively charged （P）, negatively charged （N） and neutral （X） monomers. A new evolutionary algorithm is applied to study long chains of the HPNX offiattice protein model. This method successfully predict the structures of several proteins in the 3-dimension space that are similar to the structures gotten by X-Ray Crystallography and NMR and published in the PDB（Protein Data Bank）.     

mRNA序列与蛋白序列对比

生物序列的对比是计算生物学中的一个基本问题．目前已有许多算法对DNA序列或蛋白序列之间进行对比,多是对同种生物序列进行对比．为得到mRNA序列和蛋白序列之间的对比,采用动态规划算法,提供了寻求mRNA序列和蛋白序列的局部对比和全局对比,解决了核酸与氨基酸之间的对比问题．算法的时间复杂度为O(nm)．     

芦荟多糖对荷瘤小鼠肿瘤细胞膜功能的影响

研究芦荟多糖对荷瘤小鼠肿瘤细胞膜功能的影响.采用荧光分光光度法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳以及唾液酸试剂盒分别测定库拉索和木立2种芦荟多糖对S180小鼠肿瘤细胞膜脂流动性、膜蛋白及唾液酸含量的影响.结果表明,2种芦荟多糖各剂量组均能不同程度地降低S180小鼠肿瘤细胞膜脂流动性、膜交联蛋白百分比含量和唾液酸的含量,且两种多糖中、高剂量组具有显著性(P<0 05或P<0 01).提示,芦荟多糖对S180小鼠肿瘤细胞膜功能具有抑制作用,提示其可能为芦荟多糖发挥抗肿瘤作用的主要机制之一.     

Inhibition of exocytosis by intracellularly applied antibodies against a chromaffin granule-binding protein

Exocytotic secretion requires the interaction and fusion of secretory vesicles with the plasma membrane. This process could be mediated by specific recognition molecules acting as intracellular, membrane-bound receptors and ligands. One possible component of such a recognition site on the plasma membrane is a protein of relative molecular mass (Mr) 51,000 (51K) that has been isolated from bovine adrenal chromaffin cells. This protein binds strongly to chromaffin granules, the secretory vesicles of these cells. To determine the function of this membrane-anchored chromaffin granule-binding protein in exocytosis, we tested the effect of intracellularly injected antibodies on secretion. Here we show, by two independent techniques in two different cell types, that antibodies against this protein inhibit exocytosis. In rat pheochromocytoma cell cultures, monospecific antibodies, applied by erythrocyte ghost fusion, impair the release of 3H-noradrenaline. The same antibodies, introduced into individual chromaffin cells through a patch pipette, block exocytosis, as revealed by the measurement of membrane capacitance. These results demonstrate the functional involvement in exocytosis of a plasma membrane protein with high affinity for secretory vesicles.     

Molecular heterogeneity of benzodiazepine receptors

Benzodiazepines exhibit reversible, stereospecific high affinity binding to mammalian brain membranes, and the respective binding sites for 3H-flunitrazepam represent pharmacologically and clinically relevant receptors for benzodiazepines. Recently it has been demonstrated that reversibly bound 3H-flunitrazepam becomes irreversibly attached to a specific membrane protein with apparent molecular weight of 50,000 when incubations are performed in the presence of UV light. Irreversible binding of 3H-flunitrazepam to this protein had pharmacological properties similar to reversible benzodiazepine receptor binding, indicating that 3H-flunitrazepam is a photoaffinity label for the benzodiazepine receptor. Using irreversible binding of 3H-flunitrazepam and subsequent electrophoretic separation of the labelled proteins in SDS-gels followed by fluorography, we found that in hippocampus and several other brain regions at least two different types of benzodiazepine receptors exist. Each seems to be associated with a gamma-aminobutyric acid (GABA) receptor.