Analiza danych genomicznych metodami statystycznymi i inteligencji obliczeniowej Wiktor Młynarski

Plan prezentacji ● Ekspresja genu ● Eksperymenty mikromacierzowe ● Klasyczne metody statystyczne ● Biclustering ● Inteligencja obliczeniowa ● Przykładowe algorytmy ● Podsumowanie

Ekspresja genu

Eksperymenty mikromacierzowe

Zadanie: identyfikacja zmian ekspresji genów

Klasyczne metody statystyczne ● Testy: t-Test, ANOVA

Klasyczne metody statystyczne ● Korekcje na ilość porównań np. Bonferroni, FDR

Klasyczne metody statystyczne

● Dataset: 6 substancji uzależniających + kontrola, 2 Mus musculus na macierz, 4 pomiary co 2 h – 3 macierze na pomiar ● Analiza niskopoziomowa: RMA, normalizacja kwantylowa, transformacja logarytmiczna (2) ● Standaryzacja zerojedynkowa (Z-score) ● Statystyka: ANOVA + Bonferroni ● Klasteryzacja hierarchiczna z metryką eukulidesową i uśrednianiem ● Literature Mining: Gene Ontology

Klasyczne metody statystyczne Michał Korostyński, Marcin Piechota, Wojciech Solecki and Ryszard Przewłocki ”The dissection of transcriptional networks regulated by drugs of abuse in the striatum” Institute of Pharmacology PAS, Krakow

Eksperymenty mikromacierzowe „[...] there is no such thing as a single correct classification, although different techniques might be more or less appropriate for different data sets. Furthermore, the application of more than one technique to the analysis of a particular data set might illuminate different relationships between the data.” Quackenbush J., ”Computational analysis of gene expression data”, Nature Reviews: Genetics vol.2, June 2001

Biclustering Y. Cheng, G.M. Church. ”Biclustering of gene expression data”, in:Proceedings of ISMB 2000 pp. 93–103, 2000

Inteligencja Obliczeniowa Computational Intelligence „Zamiast usiłować napisać program imitujący umysł dorosłego, dlaczego by raczej nie spróbować symulować umysłu dziecka?” Turing A., ”Computing machinery and intelligence”, Mind 59, October 1950

Inteligencja Obliczeniowa ● Sieci neuronowe ● Obliczenia ewolucyjne ● Algorytmy rojowe ● Sztuczne systemy odpornościowe ● Obliczenia rozmyte

Inteligencja obliczeniowa ● Algorytmy estymacji rozkładu (EDA): ● Cano C., Garcia F., Lopez F. J., Blanco A., ”Intelligent system for the analysis of microarray data using principal components and estimation of distribution algorithms”, Expert Systems with Applications 36: 4654 – 4663, 2009

Inteligencja Obliczeniowa ● Algorytmy mrówkowe (ACO): ● Yulan H., Hui S.C. “Exploring ant-based algorithms for gene expression data analysis”, Artificial Intelligence in Medicine 47: 105—119, March 2009

Dziękuję za uwagę