项目式教学在程序设计课程中的应用

传统的程序设计课程的教学存在语句语法过细过多、忽视基本问题求解过程、算法意识薄弱等问题,项目式教学通过一些趣味性的实际问题的求解来贯穿各个知识点,抓住主线,突出基本概念与方法,重点放在思路、算法、编程构思与程序实现上,可以很好地激发学生学习兴趣,提高教学效率和质量。     

基因表达式编程中性突变机理分析

针对基因表达式编程(GEP)的进化模型,其基因组存在不被表达的中性区,研究了GEP中性区在进化中的作用,指出GEP基因存在中性区域,进化进程中必存在中性突变,分析了GEP的基因表示的中性区域存在的特点;通过控制基因长度和基因数量技术,调控中性区的大小和数量,讨论了GEP的中性区域对进化的作用.实验表明,GEP中性区域保持50%～80%,能保证较高的挖掘成功率.     

改进基因表达式编程算法及其应用研究

基因表达式编程是一种新型的自适应演化算法,它是在继承和发展遗传算法和遗传编程优点的基础上发展起来的知识发现新技术．笔者介绍了GEP的发展现状与关键技术,设计了逆淘汰策略和无树解码方式的改进方案,旨在维持种群多样性和提高算法效率,最后将改进方法应用与一元和多元函数挖掘的实验,得到准确度和拟合度良好的函数模型,收到了满意的效果．     

基因表达式编程及其在医学中的应用

基因表达式编程是根据遗传算法与遗传程序设计发展而来的一种新的遗传算法,也是一种新的数据挖掘方法,现在已经广泛用于人工智能、模式识别、图像处理以及生产调度等领域,本论述主要介绍其在医学领域的应用及展望。     

悬念式教学在C＋＋程序设计中的应用

从如何增强学生求知欲出发,提出了悬念式教学方法,并给出问题设计的原则及思路,同时,对每种思路都采用不同的案例来分析悬念式教学在C＋＋程序设计中的应用．     

GEP在实际生活中的应用研究

在实际生活中,需要对大量的离散数据建立数学模型对其进行分析和处理,并通过模型对此问题的结果进行预测。介绍了GEP的基本结构和过程,阐述了GEP在实际中的应用。     

多细胞基因表达式编程函数优化的并行算法研究

并行算法是当前研究解决算法效率问题的成熟技术之一。为提高GEP算法解决复杂函数优化问题的效率,将并行算法引入多细胞基因表达式编程函数优化问题,解决传统计算形式不能充分发挥多核处理器性能的问题。通过分析多细胞基因表达式编程并行算法的机理和MPI和Open MP混合并行模型,设计与实现多细胞基因表达式编程函数优化的并行算法(Parallel Multicellular Gene Expression Programming algorithm for Function Optimization)PGMFO。实验结果表明针对复杂的函数优化问题,在不影响精度和收敛性的情况下,PGMFO算法比原有的算法效率高出10%~20%。     

穿戴式心电信号伪差识别算法的研究及应用

针对穿戴式心电监测设备普遍存在的运动和设备伪差问题,提出了基于心电幅度突变度和突变分布连通性、变换后心电极大极小值对凌乱度,以及异常心搏特征等设计的伪差识别组合算法.通过在心电自动分析三个关键环节嵌入组合算法实现伪差识别,并选择了3种设备4种数据样本进行算法验证.结果表明,组合算法伪差识别灵敏度可达98.35%,可将QRS检出正确率提高3.08%,且并未增加心电自动分析运算时长,算法不依赖特定硬件设备,可应用到各类穿戴式设备的心电数据分析中,具有普适且高效的特点.      

《C程序设计》课程教学中问题式教学方法的应用研究

＂问题式教学＂是近年来广泛受到关注的一种教学方式,是一种与建构主义学习理论及其教学理论相吻合的教学模式,它强调把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中,通过学习者分小组合作解决问题,来学习隐含在问题背后的科学知识,培养学生分析、解决问题的能力和自主学习的能力。本篇文章主要结合在C语言程序设计课程教学中问题式教学方法的应用,对问题式教学方法进行了探究。     

GEP的网络入侵检测规则约束及演化策略

针对基于演化计算的网络入侵检测存在演化过程时间和空间开销大、误警率高等问题,采用基因表达式编程(GEP)模式表示入侵检测规则,提出针对GEP入侵检测规则的约束文法,并通过增加规则约束判断及处理过程改进GEP基本演化流程,生成满足约束的入侵检测规则.最后使用KDD CUP′99 DATA对该策略进行评估,所生成规则只需2个网络属性,在测试集中检测率为89.79%,误警率为0.41%.实验结果表明:在较小种群和低演化代数内,GEP规则约束和演化策略获得的规则有效而简洁,可检测到未知入侵,在保持较高检测率的同时可获得低误警率.     

基于基因表达式编程算法的磨料射流切割深度预测模型

针对磨料射流切割套管深度与水力参数、工作参数及磨料参数之间存在复杂的耦合关系及传统预测方法的不足,建立基于基因表达式编程算法的磨料射流切割深度的预测模型。通过将函数表达式基因化,利用选择算子、变异算子、插串算子、变换算子等对群体实施遗传操作,得出最优函数表达式,并将其与人工神经网络预测模型、回归预测模型进行对比分析。结果表明,基于基因表达式编程算法的预测值与试验值的平均误差为3.93%,标准误差为0.251,预测精度明显高于其他预测模型,可直观、准确地反映磨料射流切割深度与水力参数、工作参数及磨料参数之间的关系,为磨料射流切割技术的定量控制提供可靠的理论支撑。     

一种用GEP进化神经网络结构和权值的方法

提出一种用基因表达式编程(gene expression programming,GEP)自动设计神经网络结构和权值的算法.论述算法的基本思想和基本操作,针对算法的早熟现象和变异率低问题进行了相应的改进,给出这种算法的应用实例.实验结果表明,GEP可以自动设计神经网络的结构,并能给出优化的网络权值,与其他优化算法相比,收敛速度更快.     

面向方面编程的研究

面向方面的编程通过分离软件系统中的横切关注点,来进一步提高软件的可维护性和可复用性．分析了AOP产生的背景,剖析了AOP的本质思想和编织机制,总结了目前的研究状况并提出了与AOP相关的研究领域．     

人血管生成素基因的克隆及表达

利用RI-PCR方法从培养的人黑色素瘤细胞系A375中扩增得到了人血管生成素cDNA片段,测序正确后克隆入表达载体pET-28a( )中并转化于E.coli BL21宿主菌中.经IPTG诱导,表达了N端融合6个组氨酸标签(6His-tag)的血管生成素融合蛋白.利用6His-tag与过渡态金属离子Ni2 高亲和力结合的性质,经镍柱纯化,获得了高纯度的血管生成素融合蛋白,为进一步研究其生物活性及应用奠定了基础.     

人表皮生长因子（hEGF）基因合成及在枯草杆菌BS9920中分泌表达

采用PCR技术人工合成了一段长约175bp的人表生长因子（hEGF)的基因片段，为了便于克隆，在该片段的5′端设计了Pst I的酶切位点及与pUS186载体signal sequence相连接的碱基部分，在3′端设计了HindⅢ的酶切位点及终止密码子，经DNA分析，合成的片段与已发表的hEGF在序列上完全一致，之后将其克隆至枯草杆菌分泌型质粒载体pUS186上，构建重组载体pUSE并转化一株枯草杆菌突变菌株BS9920感受态细胞，以PCR法快速筛选重组菌落，RIA检测结果表明BS9920阳性转化子能够表达和分泌hEGF。     

一款基于转录组差异基因表达分析的软件包——findDEG

【目的】随着二代测序技术的不断发展,转录组测序技术在许多物种里已被广泛地应用于基因差异表达分析和基因注释研究。现有的多种基因差异表达分析软件,分析步骤多而且复杂,不同分析方法其结果差别也较大,这给研究者分析实际数据带来了不少困难。为了简化基因差异表达分析的过程,利用现有的软件开发一个集成的软件包。【方法】针对Trinity、TopHat+Cufflinks和HISAT2+StringTie 3种比较成熟的基因差异表达分析流程,考虑研究对象有无参考基因组序列、样本数据是否有重复、单端还是双端测序、不同基因表达量的计算方法以及不同的基因差异表达显著性检验方法等因素,将多种转录组测序数据分析软件整合起来形成一个集成的软件包。【结果】 使用Perl语言开发了一个名为findDEG软件包用于转录组测序数据的基因差异表达分析。软件包共分为3个模块,即Trinity、TopHat+Cufflinks和HISAT2+StringTie模块。Trinity模块提供3种计算转录本表达量方法和4种差异表达基因显著性检验方法,TopHat+Cufflinks模块可供用户选择新版或旧版的Cufflinks分析方案,HISAT2+StringTie模块则只有一种分析方案。该软件包可以自由下载使用,其网址为http://www.bioseqdata.com/findDEG/findDEG.htm。采用新版和旧版的Cufflinks分析方案以及一种Trinity组合方法,分别对小叶杨在正常和干旱胁迫条件下的转录组数据进行了分析。结果两种Cufflinks方法分别识别出了53和33个差异表达基因,其中25个是相同的; Trinity方法识别了高达1 641个差异表达基因,其中与Cufflinks两种方法相同的分别有14和3个。【结论】 新开发的软件包findDEG有十多种基因差异表达分析方案可供选择,采用一键的方式进行数据计算分析,避免了中间环节参数输入和结果利用等操作步骤,使用方便。     

Investigation of gene expression profiles in coronary heart disease and functional analysis of target gene

The research outlined here includes constitution of the differential gene expression profile by means of oligonucleotide gene microarray and functional analysis of the target gene for coronary heart disease (CHD). In a microarray screening experiment, the predominance of inflammation- and immune-related genes is presented in the expression profile of 107 differential genes based on the analysis of gene ontology and gene pathway. IL-8, an inflammatory factor, is identified as one of the genes that were markedly up-regulated in CHD. The plasma level of IL-8 is significantly raised in patients with CHD (n = 30) compared with healthy controls (n = 40), which underscores the clinical relevance of the in vitro finding. The further functional analysis shows that IL-8 affects platelet aggregation percentage, expression of CD62p and platelet aggregation morphology in 12 healthy volunteers to some extent. These findings suggest the relevance of inflammation and immune responses to CHD at the DNA level. Moreover, IL-8 may be involved in the pathogenesis of CHD through the pathway of platelet activation. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 90409021)     

一种改进的谱聚类算法及其在基因表达谱分析中的应用

聚类分析是从基因表达谱数据中提取生物医学信息的主要方法之一.针对传统谱聚类算法无法确定聚类个数的问题,提出一种改进的谱聚类算法并将其应用于基因表达谱聚类分析.首先用基因表达谱数据构造Laplacian矩阵,经特征值分解后得到相应的特征值和特征向量,用谱隙来描述相邻特征值的差值;然后通过寻找谱隙序列的最大值来确定聚类个数;最后从单位化的特征向量着手实现数据类别的划分.通过模拟数据与癌症数据的实验,证明了该文算法的有效性.     

杨小舟蛾MtroOBP1基因的克隆、序列分析及表达

【目的】气味结合蛋白(odorant binding proteins,OBPs)是一种嗅觉相关的蛋白,该蛋白参与大多数气味分子的识别过程,并与气味分子相结合。获得杨小舟蛾[Micromelalopha troglodyta (Graeser)]OBPs以明确其特性。【方法】选择羽化后健康的杨小舟蛾触角为模板,通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术克隆杨小舟蛾MtroOBP1基因,利用生物信息学分析软件研究其基因序列和蛋白结构,运用实时荧光定量PCR(qPCR)技术研究MtroOBP1的组织表达模式。【结果】利用RT-PCR技术从杨小舟蛾触角总RNA中扩增得到MtroOBP1基因(GenBank登录号:MN056510),序列分析表明,MtroOBP1开放阅读框为777 bp,一共编码了258个氨基酸残基,且翻译的氨基酸序列仅含有4个保守的半胱氨酸位点,表明得到的OBP基因的编码蛋白不属于典型气味结合蛋白家族,而是属于Minus-C家族。蛋白质理化性质预测显示:MtroOBP1蛋白的分子量为29 664.57 u,等电点为6.23,有18个潜在的磷酸化位点,没有明显的跨膜区,疏水指数为-2.011~3.078,有一个由19个氨基酸组成的信号肽,说明为分泌型蛋白。组织表达模式表明MtroOBP1在杨小舟蛾的各部位都表达,但在触角中表达量最高。【结论】首次克隆得到杨小舟蛾MtroOBP1基因,在触角中高表达,推测其蛋白具有运输气味分子的功能,在杨小舟蛾的嗅觉识别中起着至关重要的作用。