Dna序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的rbf網(wǎng)絡(luò)建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，包括以下步驟：隨機生成一個初始抗體群A＝{a1,a2,...,an}；計算上述抗體群中抗體的親和度函數(shù)f(*)，將抗體群中的抗體按照f(*)的值降序排列，得到A′＝{a′1,a′2,...,a′N}；選取A′中m個親和度函數(shù)f(*)的值比較大的抗體，對其進行克隆操作，得到新的抗體群A″；對當(dāng)前種群A″分別進行克隆變異和克隆交叉操作，得到新種群對種群進行克隆選擇操作對同時滿足最小支持度和最小置信度條件的抗體進行輸出，同時把此抗體還原為原始屬性值，保留在種群之中；當(dāng)k≥Genmax時，算法結(jié)束，完成建模；否則，k＝k+1并且把此時種群作為下一代計算的初始抗體種群，轉(zhuǎn)步驟2。達到提高DNA序列分類效率和準(zhǔn)備率的目的。
【專利說明】DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遺傳信息分類領(lǐng)域，具體地，涉及一種DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，研究DNA全序列中由A、T、C、G這4種堿基排成的序列中隱藏的規(guī)律，是數(shù)據(jù)挖掘研究的一個重要方向?，F(xiàn)階段雖然人類對此結(jié)構(gòu)知之甚少，但發(fā)現(xiàn)了 DNA序列中的一些規(guī)律。國內(nèi)外的一些學(xué)者利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對DNA序列進行了相關(guān)研究，分別從支持向量機(vsm模型)、BP網(wǎng)絡(luò)、聚類分析以及遺傳算法等角度對DNA序列進行了挖掘研究，但最終的效果不盡如人意。
[0003]RBF網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用比較廣泛的一種前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。徑向基函數(shù)的基本理論就是一種多輸入、多輸出的，用于非線性系統(tǒng)辨識的方法。因此，RBF網(wǎng)絡(luò)能以任意精度逼近給定的任一連續(xù)函數(shù)。基于徑向基函數(shù)理論建立起來的網(wǎng)絡(luò)模型可用于對非線性系統(tǒng)的模式識別與分類。RBF網(wǎng)絡(luò)一般分為輸入層、隱含層以及輸出層三層,每一層都由若干個神經(jīng)元組成，神經(jīng)元之間通過權(quán)值實現(xiàn)信息的溝通。徑向基網(wǎng)絡(luò)采用的高斯函數(shù)是以梯度下降法對進行網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進行尋優(yōu)，該方法存在的主要問題是容易早熟，以及訓(xùn)練時間長的問題。從而造成計算量比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，以實現(xiàn)提高DNA序列分類效率的優(yōu)點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種DNA序列分類中基 于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1、隨機生成一個個體數(shù)為N，長度為L的初始抗體群A = {&1) a2,..., aj，設(shè)置最大進化代數(shù)Genmax;
[0008]步驟2、計算上述抗體群中抗體的親和度函數(shù)f(*)，將抗體群中的抗體按照f (*)的值降序排列，得到 A' = {a, !, 2，...，a' J,且 f(a' i) ^ f (a' i+1)，同時令k = 0;
[0009]步驟3、選取A'中m個親和度函數(shù)f(*)的值比較大的抗體，對其進行克隆操作，得到新的抗體群A"；
[0010]步驟4、對當(dāng)前種群A"分別進行克隆變異和克隆交叉操作，得到新種群.2%
[0011]步驟5、對種群},進行克隆選擇操作=，對同時滿足最小支持度和
最小置信度條件的抗體進行輸出，同時把此抗體還原為原始屬性值，保留在種群之中；
[0012]步驟6、當(dāng)k≤Genfflax時，算法結(jié)束，完成建模；否則，k = k+Ι并且把此時種群作為下一代計算的初始抗體種群，轉(zhuǎn)步驟2。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述親和度函數(shù)f(*)，的評價函數(shù)為:[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、隨機生成一個個體數(shù)為N，長度為L的初始抗體群A = {&1) a2，...，aj，設(shè)置最大進化代數(shù)Genniax ； 步驟2、計算上述抗體群中抗體的親和度函數(shù)f(*)，將抗體群中的抗體按照f (*)的值降序排列，得到 A' = {a, !, 2,...,a! jJ，且 f(a' i) ^ f (a! i+1)，同時令 k = 0; 步驟3、選取A'中m個親和度函數(shù)f(*)的值比較大的抗體，對其進行克隆操作，得到新的抗體群A "； 步驟4、對當(dāng)前種群A"分別進行克隆變異和克隆交叉操作，得到新種群Im ； 步驟5、對種群P,.進行克隆選擇操作
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，所述親和度函數(shù)f(*)，的評價函數(shù)為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，上述步驟3中的克隆操作，將克隆操作定義為Tf， 令
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于， 上述
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，上述步驟4中的克隆變異中，采用高頻變異對群體進行變異操作得到新種群，高頻變異的計算公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，上述步驟4中的克隆交叉操作，是對目前種群進行克隆交叉操作，淘汰種群中不滿足支持度條件的抗體，得到新的種群。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的DNA序列分類中基于免疫多克隆優(yōu)化的RBF網(wǎng)絡(luò)建模方法，其特征在于，上述步驟5中，克隆選擇Tf9 若變異后對于任意的i=l，2,…，η,抗體b = {a 1 1 maxf (a 1 u) j =l，2，...，qi_l}滿足f(a' i)<f(b)且a' i e A'，則b取代原抗體ai;從而更新抗體群，實現(xiàn)信息交換。
【文檔編號】G06N3/08GK103745090SQ201310717702
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】楊潔 申請人:柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院