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內容簡介: |
本书深入探索了网络传播算法在分子网络中的广泛应用及其在计算生物学领域的新进展。全书从网络传播算法的基本概念出发,逐步展开至其在关键蛋白质识别与蛋白质功能预测中的实际应用,提出了多种关键蛋白质识别与蛋白质功能预测的新方法。从扩散距离网络模型到异构网络预测,再到功能模块挖掘框架,内容层层递进,展示了网络传播算法在提升预测精度和克服小世界特性限制方面的独特优势。同时,本书还展望了网络传播算法在生物信息学领域的发展趋势。
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關於作者: |
赵碧海,男,教授,就职于长沙学院,主要研究人工智能算法等,针对复杂网络传播的相关理论做了深入的探索,并在多个期刊发表了自己的研究成果。在长沙学院,主要教授计算机网络等课程。
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目錄:
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第1章 网络传播算法概述1
1.1 网络传播算法简介2
1.2 网络传播算法的形式化描述4
1.3 网络传播算法在分子网络中的应用6
参考文献9
第2章 基于扩散距离网络的关键蛋白质识别12
2.1 引言13
2.2 DSN方法16
2.2.1 构建扩散距离网络17
2.2.2 挖掘关键生物模块19
2.2.3 从关键生物模块中识别关键蛋白质22
2.3 实验结果和分析23
2.3.1 实验数据23
2.3.2 参数α的影响24
2.3.3 与其他方法进行对比26
2.3.4 准确率-召回率曲线验证27
2.3.5 刀切法验证28
2.3.6 DSN方法和其他方法的差异性分析30
2.3.7 基于Krogan网络的DSN方法性能分析32
2.4 结论35
参考文献36
第3章 基于HITS算法的关键蛋白质识别方法41
3.1 引言42
3.2 HITS算法44
3.2.1 构建加权蛋白质-蛋白质相互作用网络44
3.2.2 初始化权威分数向量和枢纽分数向量45
3.2.3 基于HITS算法的随机游走算法46
3.3 实验结果和分析48
3.3.1 实验数据48
3.3.2 与其他10种关键蛋白质识别方法进行对比48
3.3.3 刀切法验证50
3.3.4 PR曲线验证52
3.3.5 HITS算法与其他方法的差异性分析53
3.3.6 参数λ分析56
3.4 结论58
参考文献59
第4章 基于张量和HITS算法的关键蛋白质识别63
4.1 引言64
4.2 HEPT方法66
4.2.1 构建蛋白质-蛋白质相互作用张量66
4.2.2 基于张量T识别关键蛋白质69
4.3 实验结果和分析73
4.3.1 实验数据73
4.3.2 参数α分析73
4.3.3 与其他方法进行对比74
4.3.4 PR曲线验证75
4.3.5 刀切法验证77
4.3.6 HEPT方法与其他方法的差异性分析78
4.4 结论81
参考文献82
第5章 面向多重生物网络随机游走的关键蛋白质识别86
5.1 引言87
5.2 实验数据89
5.3 MON方法90
5.3.1 构建多重生物网络91
5.3.2 基于多重生物网络的重启型随机游走算法92
5.3.3 识别关键蛋白质96
5.4 实验结果和分析98
5.4.1 参数α和β的影响98
5.4.2 与其他方法进行对比101
5.4.3 PR曲线验证102
5.4.4 刀切法验证104
5.4.5 MON方法与其他方法的差异性分析105
5.4.6 MON方法基于Gavin网络的性能分析109
5.5 结论112
参考文献113
第6章 面向异构网络随机游走算法的关键蛋白质识别方法117
6.1 引言118
6.2 RWHN方法120
6.2.1 构建加权蛋白质-蛋白质相互作用网络120
6.2.2 构建蛋白质-结构域关联网络120
6.2.3 构建结构域-结构域关联网络121
6.2.4 初始化蛋白质和结构域的分数向量121
6.2.5 面向异构网络的随机游走122
6.3 实验结果和分析126
6.3.1 实验数据126
6.3.2 对比10种关键蛋白质识别方法126
6.3.3 刀切法验证128
6.3.4 RWHN方法与其他方法的差异性分析130
6.3.5 PR曲线验证133
6.3.6 参数α和β分析134
6.3.7 基于Gavin网络的RWHN方法性能分析136
6.3.8 基于大肠杆菌相互作用数据的RWHN方法性能分析138
6.4 结论141
参考文献142
第7章 基于网络传播的蛋白质功能预测方法146
7.1 引言147
7.2 NPF方法151
7.2.1 构建多重蛋白质功能关联网络152
7.2.2 网络传播算法153
7.2.3 预测蛋白质的功能157
7.3 实验结果和分析159
7.3.1 实验数据159
7.3.2 构建网络的可视化159
7.3.3 评估标准162
7.3.4 留一法验证163
7.3.5 十倍交叉验证169
7.4 结论172
参考文献173
第8章 总结和展望178
8.1 为什么需要网络传播179
8.2 基于网络传播算法的应用研究总结180
8.3 网络传播算法展望181
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