奇异数据筛选法在玉米籽粒蛋白质近红外光谱检测中的应用

相对于传统生化测定方法,基于近红外光谱(Near infrared spectroscopy,NIRS)玉米籽粒蛋白质含量检测是一种快速、非破坏、且适用于多组分同时检测的新方法。但在建模过程中,由于奇异数据(异常值)的存在会影响近红外光谱模型的预测精度和稳定性,我们采用奇异数据筛选法剔除了玉米籽粒近红外光谱中的奇异数据并建立了玉米籽粒蛋白质含量的偏最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LS-SVM)模型。本文分别采用杠杆值法(Leverage)、半数重采样法(Resampling by Half-Mean,RHM)和蒙特卡洛采样法(Monte-Carlo Sampling,MCS)剔除了玉米籽粒蛋白质光谱数据中的奇异数据并对模型结果进行比较。在剔除奇异数据的基础上,采用偏最小二乘回归法(Partial least squares regression,PLSR)提取主成分,并基于小生境蚁群算法(Niche ant colony algorithm,NACA)优化偏最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型参数(γ和σ2),建立基于LS-SVM的玉米籽粒蛋白质定量分析模型。结果表明,采用3种奇异数据筛选法剔除奇异数据后所建LS-SVM模型的预测结果都优于采用原光谱数据所建模型,相比较而言,蒙特卡洛采样法为基于近红外光谱检测玉米籽粒蛋白质的最佳奇异数据筛选法。     

杉木林自疏过程密度调节规律的研究

提出了森林自然稀疏过程中密度调节规律新模型,应用收缩扩张算法以山杨、云南松等树种森林自疏过程中密度资料对新模型进行了验证。验证结果表明：所提出的森林自疏规律模型能很好拟合实际的观测资料,具有良好的使用价值;所采用的非线性方程最优拟合方法是科学的,从而丰富了该领域的研究方法。交提出的森林自然稀疏过程密度调节规律模型应用于杉木林自疏过程密度变化规律研究,效果很理想,可为杉木林经营管理提供参考。     

基于配准的插值

断层间图像插值是三维重建的一个关键步骤,因为图像上像素之间的间隔常常小于断层图像之间的距离,而在三维重建需要它们有一致的分辨率.由于是同模态断层图像层间插值,对于解决同模态弹性配准问题,Thirion的demons算法比较适合.所以配准采用Demons方法.Demons算法先判断出待配准图像上各个象素点的运动方法,通过对各个象素点的移动来实现非刚性配准.在这个算法中,每张图像都被视为同灰度值轮廓的集合.该算法可以应用于精度要求比较高的体数据插值重建过程.     

数量性状主基因＋多基因混合遗传分析中鉴定多基因存在的IECM算法

为了进行２对主基因＋多基因混合遗传分析中的主基因存在的鉴定和多基因存在的鉴定以及多世代的联合遗传分析的分布参数估计,在ＥＣＭ算法和剖分成分分布方差为主基因变异组分、多基因变异组分和误差变异组分三部分基础上,提出了计算简便的迭代ＥＣＭ算法,简称ＩＥＣＭ算法,以利用 Ｐ_１、Ｆ_１、Ｐ_２和 Ｆ_（２：３）家系世代鉴定多基因存在为例阐明该算法．它的 ＣＭ步包含迭代ＣＭ_１、迭代ＣＭ_２和迭代ＣＭ_３步,在固定其它参数的情况下分别求分布平均数、多基因方差组分和误差方差的极大似然估计．通过１１３８－２ｘ邳县天鹅蛋杂交组合的Ｐ_１、Ｐ_２、Ｆ_１和Ｆ_（２：３）家系群体研究了大豆豆秆黑潜蝇的遗传规律．结果表明,它受 １对主基因的控制并有多基因的修饰．     

通径分析的矩阵算法

本文根据通径分析的原理,定义了4个特别阵和一个3值常数;在此基础上,提出了利用矩阵进行通径分析的方法,并给出了应用实例．     

^18O内标质谱法比较定量蛋白质组学计量的数学算法

18O内标蛋白质质谱定量分析是一种极具前景的比较蛋白组学研究技术,虽然该方法与迄今所有内标法相比有一系列优点,但是由于其质谱是由16O未标记品种,单及双18O标记品种分子同位素峰簇相互迭加所构成的复杂谱,定量分析的关键是发展有效的质谱解析算法。有鉴于此,综述和讨论了18O内标质谱差异比较蛋白质分析过程中,分子同位素簇分布的简化计算方法,以及质谱混和谱解析的数学方法。     

生物序列比对算法的研究现状

序列比对是生物信息学研究的一个重要工具,它在序列拼接、蛋白质结构预测、蛋白质结构功能分析、系统进化分析、数据库检索以及引物设计等问题的研究中被广泛使用。本文详细介绍了在生物信息学中常用的一些序列比对算法,比较了这些算法所需的计算复杂度,优缺点,讨论了各自的使用范围,并指出今后序列比对研究的发展方向。     

一个新的核酸序列比对算法及其在序列全局比对中的应用

目前在序列比对中所广泛使用的动态规划算法,虽然能达到最优比对结果,但却由于具有高计算复杂度O(N_2)而极大地降低了计算效率。将多阶段动态规划决策算法用于两两序列比对并用Visual BASIC编程实现,结果发现该新算法在将计算复杂度减小到O(N)的同时,也能够获得较为理想的计算精度,预期将在序列全局比对中起重要作用。     

基于土地利用变化情景的城市暴雨洪涝灾害风险评估——以深圳市茅洲河流域为例

近年来频发的暴雨洪涝成为威胁城市可持续发展的主要灾害类型,而土地利用变化改变了区域原有的景观结构和水文过程,是城市暴雨洪涝灾害风险加剧的重要诱因,定量探讨土地利用变化对暴雨洪涝灾害及其风险影响具有重要意义。以深圳市茅洲河流域为例,基于CLUE-S模型、SCS模型及等体积淹没算法等,对12种暴雨洪涝致灾-土地利用承灾情景下的城市暴雨洪涝灾害风险进行定量模拟。研究结果显示,相同土地利用空间格局下城市暴雨洪涝灾害随暴雨致灾危险性增加风险加剧显著;在同等致灾危险性水平下随建设用地面积增加,中等风险和高风险区面积均呈现较为明显的增加趋势,中、高风险区面积与建设用地面积的增加率表现出较高的协同变化特征;以50年遇危险性水平为例,随着建设用地面积由基期的15368.85hm~2增加至近期16076.07hm~2和远期16750.89hm~2,高风险区面积由254.07hm~2增加至276.48hm~2和286.2hm~2。由此可见,尽管暴雨强度的增加是城市暴雨洪涝灾害风险加剧的根本诱因,但是以建设用地面积增加为表征的土地利用变化对暴雨洪涝灾害风险的影响不容忽视。     

主基因-多基因混合遗传分析中的EM算法

大量试验数据和QTL作图结果表明：控制数量性状的基因中既有遗传效应较大的主基因,又有遗传效应较小的多基因,其分离世代表现出多峰性,即出现多个分布混合的特征．本文研究利用混合分布理论鉴定和分析主基因-多基因混合遗传模型的具体方法,推导了鉴定主基因存在和多基因存在的EM算法．以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的两个杂交组合的F_2世代数据中均发现有主基因的存在、骨绿豆×泰兴黑豆杂交组合中主基因几乎不存在显性,骨绿豆×上海红芒早杂交组合中主基因（晚开花）表现出完全显性,并且有多基因存在.