基于協(xié)同矩陣分解的藥物靶標相互作用關系預測
本文選題:藥物 + 靶標蛋白; 參考:《復旦大學》2014年碩士論文
【摘要】:研究藥物和靶標蛋白之間的關系對于藥物研發(fā)有著重要的意義。傳統(tǒng)的化學試驗方法效率低下且成本高昂,而通過計算機技術進行研究具有高效、低開銷等優(yōu)點,因此成為這一領域的重要研究途徑。本文重點關注基于機器學習,尤其是基于相似度的藥物-靶標相互作用關系預測方法。這一領域當下的研究熱點是如何開發(fā)新的預測方法使其具有較高的預測準確性。在本文中,我們首先對現今較為經典,同時預測效果較好的幾種基于機器學習的方法進行了簡要的回顧和比較。之后我們提出了一種全新的基于矩陣分解的機器學習方法——協(xié)同矩陣分解(Collaborative Matrix Factorization),并在統(tǒng)一的實驗條件下與之前的方法進行了預測性能的比較。實驗結果表明,協(xié)同矩陣分解在12種實驗設置中有9種都取得了最好的預測效果,展示了協(xié)同矩陣分解在藥物-靶標蛋白關系預測中的突出優(yōu)勢。最后我們對通過協(xié)同矩陣分解預測得到的全新的藥物-靶標蛋白匹配對在最新的數據庫中進行了驗證,結果表明,在20個新預測中有14個都得到了證實,展示了協(xié)同矩陣分解的實際應用價值。
[Abstract]:It is important to study the relationship between drug and target protein for drug development.The traditional chemical test methods are inefficient and expensive, but the research by computer technology has the advantages of high efficiency and low cost, so it becomes an important research approach in this field.This paper focuses on the prediction method of drug-target interaction based on machine learning, especially similarity.The current research focus in this field is how to develop new prediction methods to achieve high prediction accuracy.In this paper, we first briefly review and compare some methods based on machine learning, which are more classical and have good prediction effect.Then we propose a new machine learning method based on matrix factorization, collaborative Matrix factorization, and compare the prediction performance with the previous method under the unified experimental conditions.The experimental results show that 9 out of the 12 experimental settings have the best prediction effect and show the outstanding advantages of the cooperative matrix decomposition in the prediction of drug-target protein relationship.Finally, we verified the new drug-target protein matching pairs predicted by co-matrix decomposition in the latest database, and the results showed that 14 of the 20 new predictions were confirmed.The practical application value of cooperative matrix decomposition is demonstrated.
【學位授予單位】:復旦大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R96;TP181
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,本文編號:1764889
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