【《LncRNA相关理论和技术基础综述》4500字】

LncRNA相关理论和技术基础综述目录TOC\o"1-3"\h\u29600LncRNA相关理论和技术基础综述 )（2）LncRNA功能相似性由于LNCSIM2和LNCSIM1基于同一关联假说，因此LNCSIM2模型的lncRNA功能相似性计算部分与LNCSIM1模型的相似性计算原理相同，均是利用lncRNA关联的疾病组之间的相似性来反推lncRNA之间的相似性。假设lncRNA和lncRNA分别关联疾病组和，那么某个疾病与疾病组之间的相似性公式如（2-4）和（2-5）所示。LncRNA和lncRNA之间的相似性被定义为疾病组之间的相似性，根据公式（2-6）可以得到。1.3WKNKN关联预测模型在已知的lncRNA-疾病关联矩阵中，1代表已知某个lncRNA与某个疾病存在关联，0则代表该lncRNA目前与某个疾病不存在关联。然而这些为0的关联中，可能存在一部分lncRNA与疾病有着相互作用，只是目前仍未被发现。借助WKNKN关联预测模型，可以将这些为0的关联，使之变为[0,1]之间的小数，量化了该lncRNA与某个疾病的潜在关联的可能性。通常我们将lncRNA功能相似性计算模型与关联预测模型结合，实现潜在的lncRNA-疾病关联预测。经过lncRNA功能相似性计算模型的处理，我们可以得到三个矩阵：lncRNA-疾病关联0-1矩阵、疾病相似性矩阵和lncRNA功能相似性矩阵。假设lncRNA-疾病关联矩阵，包括行疾病和行lncRNA，那么，。将三个矩阵均带入到WKNKN关联预测模型中，对于的关联数据来说，需要经过以下三个步骤进行处理[36]：（1）横向方向更新：在疾病相似性矩阵中，对于第行疾病，将其与其它疾病的相似性从高到低排序。相似性越高的疾病与疾病越接近。选择最接近的K个邻居，求得相应的权重，并求得加权平均值。（2）竖向方向更新：在lncRNA功能相似性矩阵中，对于第行lncRNA，将其与其他lncRNA的相似性从高到低排序，选择最接近的K个邻居，求得相应的权重，并求得加权平均值。（3）更新：对于（1）（2）求得的数值取平均值，更新潜在的关联可能性，得到预测矩阵。WKNKN的具体算法如1.1所示。其中，为lncRNA-疾病关联矩阵，为疾病相似性矩阵，代表lncRNA功能相似性矩阵，则为处理得到的预测矩阵。参数为已知的最接近的邻居个数，为衰减因子。算法根据前人经验，被设置为5，被设置为0.7。算法1.1：WKNKN输入：输出：参数：1.4开发语言1.4.1前端技术简介本系统的前端部分采用HTML、CSS和JavaScript实现。（1）HTML是一种标记性语言，被称为超文本标记语言，是网页的主体。其中的图片、文本等内容被翻译成可以识别的信息呈现到网页上。（2）CSS是web页面的外观，它提供了HTML标记语言的风格描述，定义了元素的映射方式。它有助于修改页面、保持页面风格统一和减少网页的体积。（3）JavaScript是一种高级的解释性脚本语言，有着诸多灵活的特性，例如：①创建新对象、使用现有对象；②根据用户的行为，动态的做出响应，丰富网页功能；③具有跨平台特性，可以在多种平台下运行[37]。这些特点使得JavaScript成为网页应用开发必不可少的一部分。此外，系统采用了HighCharts可视化框架。HighCharts是一个依赖JavaScript编写的图表库，允许以一种简单易用的方式将交互式图表添加到web网站或应用程序中。HighCharts的图表类型很丰富，除了可以绘制基础的诸如柱形图、饼图等图表外，也提供制作更科学的仪表图、雷达图、热力图和实时更新的图表等[38]。HighCharts的优点如下：①图表美观且类型丰富，包含了当前主流的数据统计表类型；②实例演示完整，文档详细；③可动态的增删节点，无需重新绘图；④轻量级，运行速度快；⑤有着良好的兼容性，能够支持当前市场上的绝大多数浏览器。1.4.2Django简介Django框架是从一个真实世界的应用中成长起来的。在2003年时，为了能够快速建立应用程序，适应新闻报纸界的快节奏而诞生，最初被用来管理新闻网站。随后，这个框架于2005年开发完成，以开源的形式被释放出来。在2006年加入了BSD许可证，成为开源的Web框架。2006年至今，Django凭借着其自身的特点，被数以万计的用户和贡献者拥护，在世界范围内广泛传播。Django是高水准的Python编程语言驱动的一个Web应用程序框架，具有以下特点：①是全栈Web框架，提供了许多功能，包括：HTTP请求和响应、数据库读写控制、HTML模板渲染、封装网络和线程操作等；②联用其他缓存系统，提高加载速度；③拥有广泛的实践经验和完善的在线文档；④强大的数据库访问接口；⑤灵活的路由系统；⑥拥有简单且易扩展的模板功能；⑦自主管理后台，仅仅需要几行代码或者配置就可以拥有完整的后台管理界面；⑧提供详细的错误提示以及错误定位。1.4.3MySQL数据库简介MySQL是一个关系型数据库，于1998年发布首个版本。该数据库具有功能齐全、操作简单、管理效率高、运行速度快等特点，因此得到了广泛的应用，是当前市场上最受欢迎的开源数据库管理系统[39]。该数据库有以下优点：①性能优良，服务质量稳定，异常中断情况少；②数据库开源，无需支付额外费用；③拥有优越的数据库查询算法，可以有效地提高查询速度；④体积小，安装方便，易于维护；⑤支持大型的数据库，可以方便地支持上千万条记录的数据库；⑥支持多种操作系统，提供多种API接口，支持多种开发语言；基于上述优点，MySQL成为很多中小型网站开发的首要选择。1.5开发架构1.5.1B/S架构随着因特网的流行，产生了全球网络开放和信息共享的新要求，然而C/S无法满足这些新需求。同时，C/S自身存在局限性，需要用户在电脑上安装客户端，且需要专门的维护人员进行维护，于是出现了B/S模式，即浏览器/服务器结构。B/S架构是C/S架构的一种改进，属于三层架构。这种模式统一了客户端，让核心业务的处理在服务端完成，节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。B/S架构主要有三层，包括：客户机浏览器、WEB服务器和数据库服务器。如图1.1所示：浏览器面向普通用户，不需要处理繁琐的业务，界面美观，易于使用即可。服务器接收用户请求之后，将消息经过处理发送到数据库，并将查询数据返回到页面上。数据库则存储着大量数据，使用SQL语言进行处理，并返回处理结果。图1.1B/S架构1.5.2MTV开发模式确定架构之后，根据项目具体需求考虑应用MTV模式，即模型（Model）-模板（Template）-视图（View），对系统进行开发。该逻辑模式是为了维护组件间的松耦合，其实质和MVC相同，只是基本概念稍有不同。MTV各层名称和功能如下：（1）M代表模型（Model），是数据的存取层，与数据库进行交互，组织存取数据。（2）T代表模板（Template），是表现层，负责生成HTML页面，决定如何将数据或者其他类型信息在页面中进行显示。（3）V代表视图（View），是业务的逻辑处理层，接收和响应请求，并作为模型和模板的中介，调用相关逻辑。每个由Django创建的应用有着各自明确的任务需求，降低了各部分的依赖性。当某个组件被更改时不会影响其它的组件，实现了组件的松耦合。该模式流程如图1.2所示。除了以