[发明专利]疾病相关miRNA预测系统

权利要求书

1.一种疾病相关miRNA预测系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块和预测模块；

所述数据采集模块用于获取疾病样本数据、疾病-miRNA关系数据、疾病-基因关系数据、基因相互作用数据和miRNA-基因相互作用数据；

所述数据处理模块用于根据所述数据采集模块获取的数据构建miRNA-基因-疾病异构信息网络，并通过多任务矩阵分解方法和所述miRNA-基因-疾病异构信息网络得到疾病、基因、miRNA最终表示特征；

所述预测模块用于根据疾病最终表示特征和miRNA最终表示特征预测疾病相关miRNA。

2.根据权利要求1所述的疾病相关miRNA预测系统，其特征在于，所述数据处理模块包括疾病语义相似性计算子模块；

所述疾病语义相似性计算子模块用于根据所述疾病样本数据、利用有向无环图的层次结构计算各疾病间的疾病语义相似性。

3.根据权利要求2所述的疾病相关miRNA预测系统，其特征在于，所述疾病语义相似性计算子模块进一步用于：

调用预先存储的语义相关性计算关系式计算各疾病之间的语义相似性，所述语义相关性计算关系式为：

其中，

式中，S(R,U)为疾病R和疾病U的语义相似性，D_R(t)为疾病t对疾病R的语义贡献值，D_U(t)为疾病t对疾病U的语义贡献值，DV(R)为疾病R的语义值，DV(U)为疾病U的语义值，T_U表示节点U和U的祖先节点，T_R表示节点R和R的祖先节点，Δ是语义贡献因子，D_R(t')为疾病t'对疾病R的语义贡献值，疾病t'为疾病t的一种疾病类型。

4.根据权利要求1所述的疾病相关miRNA预测系统，其特征在于，所述数据处理模块包括miRNA功能相似性计算子模块；

所述miRNA功能相似性计算子模块用于调用预先存储的功能相关性计算关系式计算各miRNA之间的功能相似性，所述功能相关性计算关系式为：

其中，SIM(M1,M2)为miRNA M1与miRNA M2之间的功能相似性；miRNA M1相关的疾病组为DT₁，DT₁共含m个疾病，miRNA M2相关的疾病组为DT₂，DT₂共含n个疾病；S(dt_1i,DT₂)为与miRNA M1相关的第i个疾病与疾病组DT₂之间相似性，S(dt_2j,DT₁)为与miRNA M2相关的第j个疾病与疾病组DT₁之间相似性。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的疾病相关miRNA预测系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：

矩阵构建子模块，用于根据所述疾病-miRNA关系数据、所述疾病-基因关系数据、所述基因相互作用数据和所述miRNA-基因相互作用数据分别构建多个任务矩阵，多个任务矩阵构成所述miRNA-基因-疾病异构信息网络；

计算方法确定子模块，用于根据先验知识和预测结果的差异最小化、同一疾病相关的两个miRNAs相似确定多任务矩阵分解目标函数；

初始化子模块，用于初始化疾病、miRNA、基因在不同数据信息中的初始化表示特征；

最终特征表示子模块，用于通过不断对所述多任务矩阵分解目标函数进行优化更新各初始化表示矩阵直至满足特征更新结束条件，得到疾病、基因、miRNA最终表示特征。