《基於數據的基因調控網路動態模糊建模及動態特性研究》是依託河海大學，由孫永輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於數據的基因調控網路動態模糊建模及動態特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫永輝
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基因調控網路是當前系統生物學和自動控制領域的一個前沿熱點課題，基於微陣列數據的基因調控網路建模將進一步揭示網路內在的調控機制，預測未知的系統性態。本項目將融合聚類點、網路拓撲結構等信息和動態模糊建模方法，設計約束的模糊聚類算法和最佳化算法，建立動態模糊基因調控網路模型，反映和揭示網路內在的非線性調控機制，提高模型的精確度和準確度，減少需要識別的參數數量；利用遺傳算法、神經網路最佳化等來識別基因微陣列數據的時延大小，建立多時延動態模糊基因調控網路模型，進一步揭示時延在基因轉錄和翻譯過程中的作用和影響；在所建模型基礎上，分析該複雜非線性網路的動態特性，並進一步對網路進行目的性的操縱，設計符合生物意義的內置式控制策略，使其按照我們所期望的方向演化，也有助於我們在系統的尺度上更深層次地理解生命體的演化。
結題摘要
本項目以基於數據的基因調控網路動態模糊建模及動態特性分析為主線，完成了以下創新成果：(1)設計了約束的模糊聚類算法，基於微陣列數據，建立了結構約束的模糊基因調控網路模型；(2)得到了判定隨機基因調控網路魯棒穩定的新型判據，降低了保守性，同時得到了mRNA和蛋白質在環境參數變化的情況下保持穩定的可容忍噪聲強度；(3)基於T-S模糊控制理論，得到了判定非線性生化調節網路正穩定的充分條件，提出了保證非線性系統正穩定的約束生化電路設計方法；(4)基於部分脈衝控制策略，在部分個體狀態可測的情況下，實現了多細胞系統的群體一致性；(5)得到了判定非線性能源消耗系統鎮定、同步、隨機同步的充分條件；(6)得到了時滯電力網路魯棒穩定、魯棒隨機穩定的新型判定條件，降低了保守性。項目同時也開展了電力系統負荷預測、狀態估計、潮流計算等方面的研究，取得了一些有創新特色的研究工作。本項目已在國內外重要學術刊物，如Nonlinear Dynamics、Neurocomputing、IEEE Trans. Power Systems、中國電機工程學報、電力系統自動化等發表論文40餘篇，其中SCI收錄10篇，EI收錄30餘篇。項目部分結果獲得2012年度浙江省科學技術三等獎。
