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用于 1 型糖尿病的多个基因调控网络的快速贝叶斯整合学习

统计方法学 2018-12-10 v3

摘要

受利用在多个时间点从患者与健康对照收集的基因表达数据研究 1 型糖尿病(T1D)分子机制的需求驱动,我们提出一种联合估计多个相依高斯图模型的新方法。与现有方法相比,所提方法具有若干显著优势。首先,它包含显式跨条件整合信息的荟萃分析步骤;相反,现有方法常通过先验分布或惩罚函数整合信息,通常效率较低。其次,所提方法的贝叶斯步骤不直接处理原始数据,而是基于边级分数,从而避免了高维协方差矩阵求逆,因而计算极快。边级分数构成偏相关系数的等价度量,由此对每种条件下数据所含图结构信息提供良好概要。第三,所提方法可对多个图模型中检出的边提供总体不确定性度量,而现有方法仅给出点估计或仅适用于极小规模问题。我们在温和条件下证明所提方法的一致性,并用模拟与真实数据示例展示其表现。数值结果表明所提方法在估计精度与计算效率上均优于现有方法。将所提方法扩展至多个混合图模型的联合估计是直接可行的。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.02620,
  title  = {Fast Bayesian Integrative Learning of Multiple Gene Regulatory Networks for Type 1 Diabetes},
  author = {Bochao Jia and Faming Liang and the TEDDY Study Group},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.02620},
  year   = {2018}
}