网络拓扑信息挖掘算法设计及其应用研究

发布时间：2017-03-30 06:13

  本文关键词：网络拓扑信息挖掘算法设计及其应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究零件各因素对其疲劳强度和寿命的影响规律非常重要,在零件的初步设计阶段,它可以用于直接估算零件的疲劳强度和寿命。同时,各种影响因素之间也存在潜在的相互干涉作用。所以,研究零件的各种疲劳强度影响因素,和它们之问存在的相互作用是一项很有意义的研究工作。考虑到机械疲劳强度影响因素分析与生物信息学中肿瘤多因素分析的研究非常类似,本文的研究从差异表达生物网络(pathway)识别入手,建立有效的网络拓扑信息挖掘新算法,并将其应用在机械疲劳强度影响因素分析上。具体研究内容如下： 1)提出了基于马尔科夫链模型建模网络中有向边,以评价有向边性能的方法。所建立的模型使用网络中两个节点间的状态转移(概率)矩阵描述生物通路中基因间的信息或传导信号的传输特性,并刻画了基因间相互作用的活性。 2)使用有向边的性能得分评价网络的整体性能得分,以识别与样本表型有显著联系的生物子网络。为了探索网络整体信息与样本表型之间的潜在联系,用网络中所有有向边的性能得分的均值,作为网络的整体性能得分,再使用置换检验获得有统计学意义的子网络。 3)应用这种基于网络有向边挖掘网络拓扑信息的算法,分析对零件疲劳强度有显著影响的因素。所有可能对零件疲劳强度有影响的因素都被当作节点,建立这些因素间相互作用的复杂网络,使用新算法计算网络中性能最优的有向边,分析两端的节点,最后判断对疲劳强度有显著影响的因素。
【关键词】：疲劳强度 生物通路 基因表达数据 有向边 马尔科夫链模型
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH114;TP311.13
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目录10-12
• 插图清单12-13
• 插表清单13-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 课题背景及研究意义14-17
• 1.2 课题来源17
• 1.3 国内外研究现状17-19
• 1.4 本文研究的方法、技术路线19-22
• 第二章 基因网络信息挖掘22-30
• 2.1 基因表达数据22-24
• 2.1.1 基因芯片和高通量测序技术22-23
• 2.1.2 基因测序数据挖掘23-24
• 2.2 基因调控网络24-29
• 2.2.1 复杂网络24-25
• 2.2.2 基因调控网络25-28
• 2.2.3 pathway研究28-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 现有的生物网络分析方法30-41
• 3.1 差异表达pathway30
• 3.2 基于功能组合得分的方法30-34
• 3.2.1 GSEA分析方法30-32
• 3.2.2 LRpath分析方法32-33
• 3.2.3 WW分析方法33-34
• 3.3 基于pathway拓扑信息的方法34-40
• 3.3.1 TAPPA分析方法34-35
• 3.3.2 DEAP分析方法35-37
• 3.3.3 DRW分析方法37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 基于网络中边构建的分析方法41-62
• 4.1 马尔科夫链模型介绍41-43
• 4.1.1 马尔科夫链特性41
• 4.1.2 初始状态分布和状态转移(概率)矩阵41-43
• 4.2 基于马尔科夫链模型建模网络中的有向边43-45
• 4.3 基于马尔科夫链模型的网络分析45-48
• 4.3.1 网络中有向边的性能评估45-46
• 4.3.2 网络的整体性能评估46-48
• 4.4 实验验证48-61
• 4.4.1 实验数据和分类方法评价指标48-50
• 4.4.2 模拟数据实验结果分析50-53
• 4.4.3 标准数据实验结果分析53-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 网络信息挖掘算法在零件疲劳强度上的研究62-67
• 5.1 机械零件疲劳强度的主要影响因素62-64
• 5.1.1 应力集中的影响62-63
• 5.1.2 零件尺寸的影响63
• 5.1.3 表面状态的影响63-64
• 5.2 网络拓扑信息挖掘算法的应用64-66
• 5.2.1 实验试样与实验设计64-65
• 5.2.2 运算结果分析65-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 论文的主要工作和创新点67
• 6.2 下一步工作展望67-69
• 参考文献69-75
• 附录 模拟数据实验结果75-78
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 袁熙;李舜酩;;疲劳寿命预测方法的研究现状与发展[J];航空制造技术;2005年12期

2 涂善东;轩福贞;王卫泽;;高温蠕变与断裂评价的若干关键问题[J];金属学报;2009年07期

3 张小丽;陈雪峰;李兵;何正嘉;;机械重大装备寿命预测综述[J];机械工程学报;2011年11期

4 王永煜,张幼怡;基因芯片数据分析与处理[J];生物化学与生物物理进展;2003年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李莉;机械零件疲劳强度若干问题的研究[D];东北大学　;2009年

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本文编号：276413