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龙图腾网恭喜西北工业大学申请的专利一种基于线性混合模型的基因调控网络推断方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115831228B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211571759.6，技术领域涉及：G16B25/10；该发明授权一种基于线性混合模型的基因调控网络推断方法是由呼加璐;廉斌;张浩晖;尚学群设计研发完成，并于2022-12-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于线性混合模型的基因调控网络推断方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于线性混合模型的基因调控网络推断方法，输入是单细胞基因表达数据，可以将其用均值、随机效应和噪声表示，随机效应和噪声都是矩阵随机变量，服从矩阵正态分布；再通过参数估计得到行协方差矩阵，用以表示基因间的相关性；本发明大大提高了计算效率，并能得到更可靠、可扩展和更具鲁棒性的下游分析。

本发明授权一种基于线性混合模型的基因调控网络推断方法在权利要求书中公布了：1.一种基于线性混合模型的基因调控网络推断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：使用线性混合模型表示基因表达数据：Y＝M+G+E；G～MNp×n0，Vg，K，E～MNp×n0，Ve，In×n，1其中，Y是p×n维的预处理后的基因表达矩阵，p是基因的数量，n是细胞的数量；矩阵M代表Y的均值，矩阵M中的值Mij表示第i个基因在每个细胞中表达的平均值，因此M每列的元素相同；G是一个p×n维的随机效应矩阵变量，服从矩阵正态分布，均值为0，行协方差矩阵表示为p×p维的Vg，Vg表示基因之间相关性，列协方差矩阵是一个已知的n×n维的矩阵K，表示细胞与细胞间表达的相关性，能够通过先验信息计算得到；E是p×n维的噪声矩阵，均值为0，行协方差矩阵表示为p×p维的Ve，列协方差矩阵是单位矩阵；步骤2：将Y中减去均值，即用表示Y的方差部分步骤3：对矩阵K进行特征分解，即其中Uk是n×n维的特征向量正交矩阵，Dk是n×n维的由相应特征值填充的对角矩阵；步骤4：对矩阵Y、G、E进行转换并向量化： g＝vecGUk，e＝vecEUk，vec表示向量化，即把每列按顺序连接成一个向量；步骤5：线性混合模型变为： 其中，MVN表示多元正态分布，表示克罗内克积；对于每个细胞i，有：yi＝gi+ei；gi～MVN0，δiVg，ei～MVN0，Ve，3其中，Vg和Ve是未知的参数；步骤6：似然函数推导；为了求解未知参数Vg和Ve，首先推导出对数似然函数，然后用PX-EM算法对其进行估计；步骤6-1：似然函数： 其中lyi|gi，Vg，Ve是y中第i个细胞的似然函数，lgi|Vg，Ve是g的第i个细胞的似然函数；步骤6-2：将式4和5相乘，有： 其中，lyi，gi|Vg，Ve是联合似然函数；对式6做log转换： 步骤6-3：将得到的每个细胞的联合似然函数整合： 最后使用PX-EM算法估计参数Vg直到达到收敛条件。

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