一种基于广义相似性的共调控基因聚类算法

针对共调控基因的特殊性质和现有共调控基因聚类算法存在的不足,提出了基于广义相似性的聚类模型g-Cluster.正负共调控基因因具有相同的编码而被聚集到同一个共调控基因簇中.进一步提出了一种基于树结构的聚类算法FBTD,采用先宽度优先后深度优先的搜索策略,挖掘所有符合条件的最大g-Cluster,同时应用了高效的削减规则和优化策略.将该算法用于真实数据集.理论分析和实验结果都表明,该算法是实用和有效的.     

一种动态时间弯曲距离的时延调控基因相似度量聚类方法

针对传统的基于距离/相关系数的相似性度量方法无法有效度量基因间的时延表达特性,为了更加准确地刻画基因间的共调控关系,提出一种基于动态时间弯曲距离(DTW)的相似性度量方法,并结合可指定类数的仿射传播聚类算法进行聚类.将该算法用于人工合成数据和真实的酵母基因数据集,实验结果表明,相对于其它经典聚类算法,本文所提算法能得到更好的聚类结果.     

一种共调控基因聚类的新方法

定义了一种基于滑动匹配的相似度, 并在此基础上提出一种能够自适应确定聚类数目的全局K-均值算法, 解决了现有共调控基因聚类方法无法考虑到基因的正反、 延时、 部分时间和差异表达全部4种共调控关系的问题. 将提出的算法应用于微阵列数据中, 并将实验结果与CLUSTER 3.0算法进行了比较, 验证了算法的可行性和有效性.     

基于近邻传播的时间序列基因表达谱聚类算法

聚类是识别基因表达数据蕴含的关键基因调控模块的一种有效方法,基因表达谱的相似性度量是聚类的关键问题.然而,一般的相似性度量方法不能刻画时间序列基因表达谱数据所蕴含的时间延迟、反向相关和局部相关等复杂的基因调控关系.针对时间序列基因表达谱数据,提出一种基于近邻传播和动态规划的相似性度量方法和聚类算法.在大鼠再生肝细胞基因表达谱数据集上的聚类结果与基因功能富集分析结果高度一致,证明算法在时间序列基因表达谱数据聚类上的有效性.     

共有基因模块构建大规模基因调控网络

目的 提出一种利用共有基因模块构建大规模基因调控网络算法(Common Gene Mod-ules Network,CGMN),有效降低传统基因调控网络构建基因节点规模较大的基因调控网络(包含几百个,甚至几千个基因节点)时时间复杂度过大的缺陷.方法 CGMN算法从基因表达数据出发,采用6种常用聚类算法把基因表达模式相似的基因聚类成功能模块,找出6种聚类方法的共有模块,并将其作为功能模块基因节点,采用局部贝叶斯网络(Local Bayesian Network,LBN)算法构建功能模块基因-基因调控网络.结果 与结论 大规模细胞周期基因表达数据集上仿真实验结果表明,搜索共有模块压缩基因节点数目策略,能够有效降低大规模基因调控网络重构时间复杂度,且验证了CGMN算法构建大规模基因调控网络的有效性.     

基于模糊聚类广义回归神经网络的网络入侵研究

采用结合模糊聚类和广义神经网络回归聚类分析的方法,对5种网络入侵行为模式进行有效的聚类.首先用模糊 c 均值聚类算法将入侵数据分为5类,再将聚类的结果中最靠近每类中心的样本作为广义神经网络的聚类训练样本进行数据训练,训练输出的结果即为该个体所属的入侵类别.实验结果表明:新算法对网络入侵途径的分类精度更高,可为预防网络入侵提供更可靠的数据支持     

基于公共子序列的OPSM双聚类算法

OPSM作为一种基于模式的双聚类方法,被广泛应用于基因数据矩阵的分析上.在一个OPSM聚类中,形成聚类的若干基因在特定的条件子集下具有一致的表达模式,其中隐含着基因的关联调控信息,对基因数据矩阵进行双聚类分析具有生物学意义.其中,Deep OPSM是OPSM聚类中行数少列数多的特殊聚类.根据OPSM模型,该文提出了一种快速有效的精确性算法,用于挖掘分散在基因数据矩阵中的OPSM聚类.首先寻找基因数据矩阵中任意两行的公共子序列,然后利用STL map对找到的公共子序列进行支持度统计,并将符合支持度阈值的OPSM聚类输出,且通过阈值的设置即可输出Deep OPSMs.结果证明该算法能够快速地找到符合条件的Deep OPSMs.通过P-value值分析,验证了找到的Deep OPSM具有明显的生物学意义.     

基于广义线性模型的混合属性数据聚类方法

针对混合属性数据聚类难度高的问题,提出一种基于广义线性模型的混合属性数据聚类方法.首先,构建低阶多元广义线性模型处理海量数据聚类问题,考虑数据属性的时间特性,获取属性时间序列矩阵;然后,基于优化K-prototypes聚类方法处理混合属性数据时,考虑属性的时间序列矩阵;最后,在考虑样本同聚类中心距离基础上兼顾已知样本信息内容,采用优化方法计算数据相异度、样本与聚类集间距离,当聚类结果趋于平稳时终止运算,输出聚类结果.为验证基于广义线性模型的混合属性数据聚类方法的有效性展开实验分析.结果显示,该方法经过较少次迭代即可优化划分混合属性数据聚类集,聚类适应度值为0.88～0.94,适应度优,可准确体现样本间差异,是一种准确度高的混合属性数据聚类方法.     

基于大脑不同区域的阿尔茨海默症基因表达数据分析

提出了采用Tukey双权函数作为FastICA(Fast Independent Component Analysis)方法的非线性函数,对阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease, AD)多个脑区域基因表达数据进行显著基因提取,揭示其基因表达调控关系.针对传统聚类方法基于全局聚类且只能将某个基因聚类到某一类的缺陷,改进的FastICA方法能够对基因表达数据进行快速有效的双向聚类,能够满足同一个基因可能参与不同信号传导通路的生物特性.同时考虑到人脑中海马区、内嗅皮质区、颞中回及视觉皮层区均与学习与记忆功能密切相关,将算法对多个脑区域进行基因表达调控综合分析.结果表明,大量炎症反应是AD致病的重要因素之一.     

Gen-Cluster:一个基因表达数据的高维聚类算法

基因表达数据聚类是分析基因之间共调控关系的重要手段.挖掘子空间中表达值存在差异但变化趋势保守的序列已成为基因表达数据聚类的主要研究内容之一.在N-同维趋势相似定义的基础上,提出了一个基因表达数据的高维聚类算法Gen-Cluster,将基因表达值转化为序列形式,采用无重复投影且无候选生成的序列模式挖掘策略自底向上挖掘N-同维趋势模式,并解决了OP-Cluster算法不能挖掘含有项集的序列模式问题,最终得到表达值变化趋势保守的基因序列形成的N-同维趋势簇.实验采用Breast Tumor和MicroRNA表达数据集,验证挖掘结果是有效的,且较OP-Cluster算法表现更高效率,并涵盖其结果.     

基于Parzen窗的投影聚类方法

研究表明,高维数据的聚类都隐含在低维的子空间内,而这些子空间就是把原始数据投影到某些维度上的交集,于是相应的聚类算法就变成如何寻找合适的子空间内容。在此提出了一种新的划分子空间方法——基于Parzen窗子空间划分方法,并在这基础上提出了新的投影聚类方法PCPW。通过与最新的EPCH算法的实验结果对比表明,两者聚类效果相当,但PCPW算法更简单,易于实现。     

基于数据模式聚类算法的离群点检测

针对传统模式挖掘算法在事务包含模式定义上未考虑模式间的包含关系而使聚类结果不够优良的问题, 提出一种新的基于模式聚类的离群点检测算法PCOT, 该算法适合于高维数据空间, 采用一种新的事务包含模式, 通过将模式表示成超图, 用超图分割方法对模式进行聚类. 实验与分析结果表明, 该算法能有效地在高维稀疏空间中发现离群点.     

一种基于信息粒度的高属性维稀疏数据聚类算法

目前的高属性维稀疏数据算法大多面向二态数据，而且没有聚类结果的评价方法，给应用带来很大局限。针对这些问题，给出一种基于信息粒度的高属性维聚类算法。首先通过设计面向数据稀疏特征的半模糊聚类算法对数据进行离散化，并基于此给出稀疏相似度和初始等价关系的定义，然后设计可变精度的二次聚类模型对初始聚类结果进行修正，使算法具有较强抗噪声能力，最后结合应用领域定义一种新的聚类质量的评价模型。实验证明，算法具有更广应用性，可提供多粒度分析结果，准确度更高，得到的聚类结果能真实反映数据的特征。     

基于C-均值聚类的二层次人像聚类算法

提出一种基于C-均值聚类的二层次人像聚类算法,解决了传统硬聚类中由于每个数据只能属于某一类而使得处于类边界的数据在检索时结果准确度不高, 以及对高维大数据量数据分类时存在的模糊聚类时间和空间复杂性过大等问题. 该算法为大规模人像数据库检索提供了一种可行的分类方法, 使得分类后的人像数据在有效提高检索速度的同时保证了检索的准确度.     

基于聚类分析的申贷信用等级评价方法

 为了解决申贷信用等级评价问题,介绍了解决银行申请贷款信用等级评价中聚类分析采用的基本概念及术语,提出了2种聚类算法包括基于信贷数据的聚类算法δ-kmeans;基于高维信贷数据的聚类算法ASC,并通过实验对其性能进行比较分析,实验表明:①δ-kmeans算法在信贷风险的控制上取得较好效果;②相比传统k-means和Coweb算法,ASC算法在聚类高维信贷数据上更加有效.利用k-means算法对银行信贷数据的聚类动力学关系进行分析.最后,给出了聚类分析算法在银行信贷领域应用的的难点.     

一种基于密度的增量 k-means 聚类算法研究

介绍了 k -means 和 DBSCAN 聚类算法的基本原理和优缺点,针对传统聚类算法无法有效处理高维混合属性数据集的问题,对原有的数据归一化方法进行改进,在 k -means 和 DBSCAN 聚类算法的基础之上,结合增量聚类的思想和数据之间相异度的计算方法,提出了基于密度的增量 k -means 聚类算法,有效处理具有高维混合属性的数据集,改进了数据相异度的计算方法。     

一种基于相似度量的离群点检测方法

离群点检测在是数据挖掘的重要领域,广泛应用在信用卡欺诈检测、网络入侵检测等重要方面,文中在结合层次聚类和相似性,给出高维数据的相似度量函数与类密度的概念,并基于类密度重新定义高维数据的离群点,从而提出一种基于相似度量的离群点检测算法;实验表明:算法对高维数据中的离群点检测有一定的价值。     

基于粗糙集的高维分类型数据子空间聚类算法

现有的优秀的聚类算法大多是处理低维数据的,但是对于高维数据,由于其分布特性与低维情形有很大的差异,这些算法失效.为解决高维分类型数据聚类问题,提出了一种基于粗糙集的高维分类型数据子空间聚类算法,基于粗糙集的上、下近似集的类边界描述,确定了类边界范围,然后采用相容度来调整类边界,聚类的过程采用增长子空间的思想,从低维到高维迭代地搜子空间类簇.最后通过在soybean、zoo数据集上的对比实验,实验结果表明了算法不仅可行,而且精度高.     

基于粒子群优化的马氏距离模糊聚类算法

为解决传统模糊聚类迭代算法对初始化敏感,易陷入局部最优及处理高维数据时精度下降的问题,对基于马氏距离的模糊聚类算法(fuzzy c-means algorithm based on Mahalanobis distance,M-FCM)进行优化。将马氏距离代替欧氏距离,通过构造类内紧致度、类间分离度与类间清晰度结合的适应度函数,利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对马氏距离模糊聚类进行研究,提出了基于粒子群优化的马氏距离模糊聚类算法(Mahalanobis distance fuzzy clustering algorithm based on particle swarm optimization,DPSOM-FCM),并将此新算法与FCM(fuzzy c-means algorithm),M-FCM,PSO-FCM,IFPSOFCM(importance for fuzzy clustering algorithm based on particle swarm optimization)算法,在UCI(university of californiairvine)数据库的6个标准数据集上进行实验对比分析。结果表明,DPSOM-FCM算法具有算法收敛性和聚类有效性,并且聚类精确度优于其他算法,对高维数据的聚类识别能力强,即该算法具有全局优化作用。     

基因表达数据聚类中模糊核算法的改进

FCM算法在基因表达数据分析中存在噪声点，影响聚类结果，为此提出了一种改进的模糊核聚类算法，通过使用Mercer核把原始数据映射到高雏特征空间，并为特征空间的每个向量分配一个动态权值，分析权值的大小来识别噪声点，得到一个较为理想的聚类结果：实验结果表明，该方法比FCM聚类算法具有更好的聚类效果．