-
شماره ركورد
25196
-
شماره راهنما
MAT2 719
-
نويسنده
احمدي، غلامرضا
-
عنوان
مدلسازي فرآيند تنظيم ژن با شبكههاي بيزي پوياي ناهمگن
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
رياضي كاربردي- علوم داده
-
دانشكده
رياضي و آمار
-
تاريخ دفاع
1404/07/30
-
صفحه شمار
163 ص.
-
استاد راهنما
ايرج كاظمي , فهيمه طوراني فراني
-
استاد مشاور
فرخنده السادات سجادي
-
كليدواژه فارسي
استنتاج بيزي , رگرسيون به ظاهر نامرتبط بيزي , رونويسي سريهاي زماني , شبكه تنظيم ژن , مونت كارلو زنجير ماركوفي , يادگيري ساختار شبكه
-
چكيده فارسي
شناسايي شبكه هاي تنظيم ژن از داده هاي متوالي بيان ژن، نيازمند روش هاي محاسباتي پيشرفته اي است كه بتوانند پويايي و ناهمگن ذاتي فرآيندهاي زيستي را مدل كنند. مدل هاي كلاسيك شبكه بيزي پويا معمولاً فرض ايستايي شبكه را در نظر مي گيرند كه اين امر دقت آنها را در تحليل داده هاي واقعي با تعاملات زماني پويا محدود مي كند. در اين پايان نامه، يك چارچوب بهبوديافته مبتني بر شبكه بيزي پوياي ناهمگن ارائه شده است كه فرآيند نقطه تغيير چندگانه را با روش هاي نمونه گيري سازگار بر اساس گره تلفيق مي كند. مدل پيشنهادي از يك راهبرد جديد مبتني بر فاصله منهتن براي تشخيص دقيق تر نقاط تغيير با استفاده از اختلافات توزيعي بين بخش هاي مجاور استفاده مي كند. علاوه بر اين، يك روش نمونه گيري مونت كارلوي زنجير ماركوفي با بهره گيري از فيلتر ذره اي وابسته به گره توسعه داده شده است كه همگرايي مدل و انتخاب مجموعه والدين را بهبود مي بخشد. همچنين، يك مدل رگرسيون به ظاهر نامرتبط بيزي براي استنتاج همزمان شبكه هاي تنظيم ژن و وابستگي هاي باقيمانده ها توسعه داده شده است. اين مدل امكان انتخاب مجموعه ي متغيرهاي پيش بين خاص براي هر متغير پاسخ و همچنين مدل كردن وابستگي هاي باقيمانده ها را با استفاده از يك شبكه بيزي فراهم مي كند. اين دو ويژگي از پيچيدگي بيش از حد مدل جلوگيري مي كند. براي اين مدل نيز از يك رهيافت مونت كارلوي زنجير ماركوفي دقيق براي استنتاج پارامترها، وابستگي ها و ساختار شبكه توسعه داده شده است. ارزيابي تجربي روي داده هاي مخمر ساكارومايسس سرويزيه و مسير سيگنال دهي راف نشان مي دهد كه اين روش در مقايسه با ساير مدل هاي همگن و ناهمگن موجود، از دقت بالاتري در بازسازي شبكه و سرعت همگرايي بهتر برخوردار است. اين پيشرفتها پايه محاسباتي مستحكم تري براي مدل سازي پوياي شبكه هاي تنظيم ژن در بافت هاي زماني مختلف فراهم مي كنند.
-
كليدواژه لاتين
Bayesian Inference , Bayesian SUR , Gene Regulatory Network , MCMC , Network Structure Learning , Time-series Transcriptomics
-
عنوان لاتين
Modeling gene regulatory process with non-homogeneous dynamic Bayesian networks
-
گروه آموزشي
رياضي كاربردي و علوم كامپيوتر
-
چكيده لاتين
Gene regulatory networks (GRNs) derived from time-series gene expression data demand advanced computational approaches to effectively capture the dynamic and non-stationary nature of biological processes. Traditional Dynamic Bayesian Network (DBN) models often rely on the assumption of network homogeneity, which diminish their accuracy when applied to real-world datasets characterized by temporally variable interactions. This research examines an improved framework based on a non-homogeneous Dynamic Bayesian Network (NH-DBN) that incorporates a multiple change-point process alongside node-specific adaptive sampling methods. A novel strategy utilizing Manhattan distance is employed to enhance the detection of change points by measuring distributional disparities between adjacent temporal segments. Also, a Markov chain Monte Carlo (MCMC) approach with a node-specific particle filter is introduced to improve model convergence and refine parent set selection. The study also presents a Bayesian seemingly unrelated regression model for the simultaneous inference of gene regulatory networks and residual dependencies. This model allows predictor selection fitted to each response while simultaneously accounting for residual correlations within a Bayesian network framework. Such features reduce the risk of model overcomplexity. A specialized MCMC-based procedure is formulated for tasks involving parameter estimation, dependency learning, and structural inference. Empirical analyses conducted on Saccharomyces cerevisiae (yeast) and RAF signaling pathway datasets indicate that the proposed method surpasses existing homogeneous and non-homogeneous models in both network reconstruction accuracy and convergence speed. These advancements contribute to a more robust computational basis for dynamic modeling of gene regulatory networks across varying temporal scenarios.
-
تعداد فصل ها
4
-
لينک به اين مدرک :