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基于统计分析的微阵列数据挖掘技术

基于统计分析的微阵列数据挖掘技术

作者：王成雄电子科技大学

学位级别：硕士

微阵列技术已经广泛地应用于生物学和医学等领域,它已经成为生物学研究中一种重要的实验方法。微阵列的出现使得我们能够在基因组范围内同时研究大量基因的表达差异。一个典型的基因表达数据中含有数千或甚至数万基因在几个或几十个不... 详细信息

微阵列技术已经广泛地应用于生物学和医学等领域,它已经成为生物学研究中一种重要的实验方法。微阵列的出现使得我们能够在基因组范围内同时研究大量基因的表达差异。一个典型的基因表达数据中含有数千或甚至数万基因在几个或几十个不同条件下的表达丰度值。目前,各种不同的数据挖掘方法被应用于微阵列数据的分析研究,以揭示潜在的基因表达模式,对基因和样本进行分类研究和解释。本文主要采用三种基于统计学的方法来对微阵列数据进行分析。聚类分析是一种对数据进行分类的基本的统计方法。聚类得到的分组,一般是组内各成员在数学特征上彼此相似,但与其它组中的成员相似性较小。目前对基因的聚类分析的应用很多,但很少对微阵列数据聚类结果的有效性进行评估。采用不同的聚类方法,得到的结果可能相差很大,因此,很有必要对聚类结果进行评估,以选择一个比较合适的聚类方法。本文细致地研究了不同的基因距离度量和不同的聚类有效性评估方法,结果表明,相关系数能够很好地刻画出基因表达谱之间的相似性,而各种不同的聚类有效性评估方法均可对聚类研究进行指导。主成分分析(PCA)往往用于多元数据的降维,以利于后续的分析任务或降低分析代价。PCA已经成为一种有效的微阵列数据分析方法。一个典型的微阵列数据,很难直接比较全部基因表达谱的差异,对大批量基因的分类也很难实现。本文采用一种基于主成分空间得分的基因选择方法。把微阵列数据投影到主成分空间后,不仅能够对选取的几个主成分给予合理的生物学解释,还有助于发现有意义的基因表达模式及相关的基因,这有助于基因周期性表达研究和基因调控网络研究。特别地,本文推荐首先将基因表达谱进行分块,然后对各块进行PCA分析,这样可以防止某些特殊的基因表达模式被忽略掉,并且有助于找出相关的基因以便进一步地研究。与PCA不同的是,独立成分分析(ICA)对数据的分解,使得各成分之间相互尽可能地统计独立,主要用于盲源分析(BSS)。本文采用线性ICA分析微阵列数据,提取出若干表达模式,它们分别代表着影响基因表达的某一潜变量。这些

关键词：微阵列数据挖掘聚类分析主成分分析独立成分分析

La助剂对Pd/γ-Al2O3催化C3H8氧化性能的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第6期48卷 2027-2032页

作者：陈超王成雄姚丽鹏郑婷婷赵云昆昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106 昆明贵研催化剂有限责任公司贵金属催化技术与应用国家地方联合工程实验室云南昆明650106

采用不同稀土La前驱体浸渍掺杂改性Pd/γ-Al2O3催化剂,利用多功能催化性能评价装置测试不同催化剂对C3H8的催化氧化性能,并通过H2-TPR、XRD、XPS等对催化材料进行结构表征。结果表明:La能促进贵金属钯分散,增强钯与载体相互作用,稳定高... 详细信息

采用不同稀土La前驱体浸渍掺杂改性Pd/γ-Al2O3催化剂,利用多功能催化性能评价装置测试不同催化剂对C3H8的催化氧化性能,并通过H2-TPR、XRD、XPS等对催化材料进行结构表征。结果表明:La能促进贵金属钯分散,增强钯与载体相互作用,稳定高活性Pd^2+物种,从而提高了催化剂对C3H8的催化氧化性能。在选用不同La前驱体改性的Pd/γ-Al2O3催化剂中,硝酸镧改性效果最佳,能更好地促进活性金属钯的分散和Pd^2+高活性物种的稳定。相比Pd/γ-Al2O3,La改性催化剂均降低了C3H8和NO的反应转化温度。选用不同La前驱体对催化活性影响存在差异的主要原因是La前驱体添加而引起的金属-载体相互作用和活性贵金属钯的分散状态变化。

关键词： La 钯催化剂金属-载体相互作用 C3H8氧化

锰铈改性对Pt/BaCO_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂NO_(x)存储性能的影响

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稀有金属 2021年第8期45卷 961-971页

作者：任德志王成雄郭律王波杨冬霞赵云昆昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106 昆明贵研催化剂有限责任公司贵金属催化技术与应用国家地方联合工程实验室云南昆明650106

稀燃NOx存储技术是有效降低机动车NOx排放的关键技术之一,如何提高Pt/BaCO_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂的性能是稀燃NOx存储技术的关键。通过分步浸渍法制备含CeO_(2)-x,MnO_(2)-x的Pt/BaCO_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂,并采用N2吸脱附、X射线衍射... 详细信息

稀燃NOx存储技术是有效降低机动车NOx排放的关键技术之一,如何提高Pt/BaCO_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂的性能是稀燃NOx存储技术的关键。通过分步浸渍法制备含CeO_(2)-x,MnO_(2)-x的Pt/BaCO_(3)/Al_(2)O_(3)催化剂,并采用N2吸脱附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)对催化剂结构进行表征;利用NOx吸脱附试验、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱技术研究NOx存储能力和存储机理。结果表明:CeO_(2)-x分散于Al_(2)O_(3)表面而部分MnO_(2)-x进入到了Al_(2)O_(3)的孔道内部,MnO_(2)-x对改善催化剂还原性和增加活性表面氧物种数量的能力明显优于CeO_(2)-x,从而促进NO低温氧化生成NO_(2)并以更加稳定的硝酸盐形式存储,同时抑制NOx在高温下以离子型硝酸盐结构吸附而提高存储NOx的释放能力。MnO_(2)-x或CeO_(2)-x均能够提高NOx的存储性能,但MnO_(2)-x和CeO_(2)-x共改性并没有表现出明显的优势。

关键词：非化学计量氧化物 NO_(x)存储稀燃工况汽车尾气净化催化剂

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将革命进行到底

ZrO_(2)基催化剂在天然气汽车尾气处理中的应用研究进展

作者：王成雄王霄飞

来源：南通市图书馆图书评论

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稀有金属 2022年第12期46卷 1632-1644页

作者：张秀娟郑婷婷王成雄郭淼鑫赵云昆昆明贵研新材料科技有限公司云南昆明650106 昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

随着汽车尾气排放法规的进一步加严和对燃油经济性要求的提高,发展适用的代用燃料发动机清洁汽车成为必然的发展趋势。压缩天然气发动机(CNG)具有较高的燃烧效率及较低的污染物排放,对比传统的汽油和柴油发动机在环境保护方面具有明显... 详细信息

随着汽车尾气排放法规的进一步加严和对燃油经济性要求的提高,发展适用的代用燃料发动机清洁汽车成为必然的发展趋势。压缩天然气发动机(CNG)具有较高的燃烧效率及较低的污染物排放,对比传统的汽油和柴油发动机在环境保护方面具有明显的优势,然而天然气发动机运行过程中未完全燃烧的甲烷、催化剂的低温氧化活性、抗水热抗硫中毒性能都是目前急需解决的难题。ZrO_(2)基载体具有优良的耐水和耐硫中毒性能,适用于天然气汽车尾气净化,有望克服目前催化剂易发生水和硫中毒的缺点。本文综述了用于甲烷催化氧化的锆基催化材料近年来的研究进展,阐述了稀土金属、过渡金属等元素的掺杂及制备方法对ZrO_(2)结构以及ZrO_(2)基催化剂催化性能的影响,得出以下结论:(1)四方相ZrO_(2)负载型催化剂比混合相ZrO_(2)负载型催化剂具有更好的水热稳定性。(2)Y掺杂ZrO_(2)提高了催化剂的热稳定性;CeO_(2)-ZrO_(2)混合氧化物的氧化还原行为和储氧能力取决于多种因素:包括氧化物的组成、结构、织构、相均一性和预处理等;适当的ZrO_(2)与Al_(2)O_(3)的质量比是催化剂低温氧化活性的关键;添加NiO,MgO或Co3O4可提高Pd/ZA催化剂的活性和水热稳定性。(3)不同制备方法会导致载体间相互作用的不同,进而引起织构、结构和催化活性的不同等。

关键词：尾气净化 CH_(4)氧化 ZrO_(2)基催化剂元素掺杂制备方法

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天然气轻烃回收与提氦联产工艺

天然气工业 2021年第5期41卷 127-135页

作者：荣杨佳王成雄赵云昆胡成星饶冬诸林昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室西南石油大学化学化工学院中国石油塔里木油田公司油气田产能建设事业部中国石化西南油气分公司采气二厂

为了降低单一提氦过程的能耗和成本,实现冷量的最大化利用,将天然气轻烃回收工艺与提氦工艺有机结合,提出了自产冷剂制冷+膨胀制冷+冷箱集成换热的直接换热(DHX)—闪蒸提氦联产工艺。利用HYSYS软件对联产工艺、DHX轻烃回收和闪蒸提氦单... 详细信息

为了降低单一提氦过程的能耗和成本,实现冷量的最大化利用,将天然气轻烃回收工艺与提氦工艺有机结合,提出了自产冷剂制冷+膨胀制冷+冷箱集成换热的直接换热(DHX)—闪蒸提氦联产工艺。利用HYSYS软件对联产工艺、DHX轻烃回收和闪蒸提氦单一工艺进行了工艺过程模拟,并分析了关键参数对设备能耗、C_(3)^(+)回收率和粗氦回收率的影响情况,最终确定了DHX塔顶回流温度为-70℃、提氦闪蒸罐进料温度为-166℃等最优工艺参数。模拟计算的结果表明:①创新提出的联产工艺使用了自产冷剂循环制冷,有效地集成并回收冷量,针对给定的原料气条件,与单一提氦工艺相比,C_(3)^(+)回收率达到99.11%,并且粗氦回收率也达93.39%,粗氦浓度达38.30%;②从经济性和热力学角度的比较结果表明,联产工艺的总压缩功耗比单一工艺低1118 kW,约低22.20%,单位综合能耗降低约17.27%。结论认为,直接换热(DHX)—闪蒸提氦联产工艺具有较高的经济价值和性能,为轻烃回收和提氦联产工艺的应用提供了范例。

关键词：天然气轻烃回收提氦联产工艺冷剂制冷膨胀制冷 HYSYS软件流程模拟参数分析

基于层次聚类的贵金属三效催化材料起燃温度识别算法研究

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稀有金属 2022年第7期46卷 982-988页

作者：刘艺琴王成雄张爱敏单斌赵云昆彭玮昆明贵研催化剂有限责任公司贵金属催化技术与应用国家地方联合工程实验室云南昆明650101 昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 云南开放大学人工智能研究中心 web前端开发研究中心云南昆明650500 云南省贵金属新材料控股集团有限公司云南昆明650101 华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074

三效催化反应涉及一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)的同时转化,需要采用每种污染物转化的起燃温度对三效催化反应起燃活性进行描述,给高性能三效催化材料的筛选和开发工作带来了极大的困难。本文采用层次聚类法和均值法分... 详细信息

三效催化反应涉及一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)的同时转化,需要采用每种污染物转化的起燃温度对三效催化反应起燃活性进行描述,给高性能三效催化材料的筛选和开发工作带来了极大的困难。本文采用层次聚类法和均值法分析了三效催化反应起燃活性特征描述符的可行性,研究了氧过量系数和阈值对特征描述符的影响。结果表明:层次聚类法可获得比均值法更具代表性的层次聚类中心温度作为特征描述符,适用于氧过量系数为0.94~0.98的三效催化模拟反应条件,且最佳阈值为6.0,然而,对于氧过量系数>0.98的模拟反应条件,氧过量系数越高,层次聚类法的适用性越差。三效催化反应起燃活性特征描述符的提出和应用有助于不同贵金属三效催化材料性能的平行对比,解决描述三效催化反应起燃活性存在多重数值指标的问题,实现性能指标描述的唯一性。

关键词：贵金属三效催化剂起燃温度欧氏距离特征描述符

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分块PCA提取细胞周期调控基因的研究

中国生物医学工程学报 2008年第2期27卷 255-259,264页

作者：饶妮妮匡斌王成雄任正隆陈曦电子科技大学生命科学与技术学院成都610054

用主成分分析(PCA)方法处理基因表达微阵列数据能够实现基因选择、基因表达模式提取、基因分类等,有其独特的优点。然而,PCA方法却存在容易丢失重要信息的弱点。为了克服这一方法的弱点,提出分块PCA,并以此为基础形成一种提取细胞周期... 详细信息

用主成分分析(PCA)方法处理基因表达微阵列数据能够实现基因选择、基因表达模式提取、基因分类等,有其独特的优点。然而,PCA方法却存在容易丢失重要信息的弱点。为了克服这一方法的弱点,提出分块PCA,并以此为基础形成一种提取细胞周期调控基因的新方法。通过理论分析和对酵母微阵列数据的仿真实验研究,表明这种方法可行、有效,能够全面地提取出隐含在方差较小变量中的细胞周期调控基因,并能够给予实验结果较好的生物意义解释,在微阵列数据处理中具有应用前景。

关键词：主成分分析(PCA) 分块PCA 微阵列数据细胞周期调控基因

焙烧气氛对Pt/Al_(2)O_(3)催化氧化CO和C_(3)H_(6)性能的影响

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稀有金属材料与工程 2021年第9期50卷 3056-3061页

作者：郭淼鑫王凤军王成雄张爱敏赵云昆杜君臣昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室云南昆明650106

使用Pt(NH_(3))2(NO_(2))2作为前驱体,通过过量浸渍法制备Pt/Al_(2)O_(3)催化剂,并将其在4种不同的气氛(H_(2)、O_(2)、NO或NH_(3))中进行焙烧。利用N_(2)吸脱附、X射线衍射、程序升温还原(H_(2)-TPR)、CO脉冲吸附、CO原位漫反射傅里叶... 详细信息

使用Pt(NH_(3))2(NO_(2))2作为前驱体,通过过量浸渍法制备Pt/Al_(2)O_(3)催化剂,并将其在4种不同的气氛(H_(2)、O_(2)、NO或NH_(3))中进行焙烧。利用N_(2)吸脱附、X射线衍射、程序升温还原(H_(2)-TPR)、CO脉冲吸附、CO原位漫反射傅里叶变换红外光谱(CO in situ DRIFTS)等手段对催化剂的物化性质进行了表征。结果表明:由于还原性焙烧气氛导致了众多小尺寸和高分散的Pt纳米颗粒的生成,经1%(体积分数)H_(2)/N_(2)焙烧的Pt/Al_(2)O_(3)表现出最佳的CO和C_(3)H_(6)催化氧化性能。

关键词： Pt基催化剂焙烧气氛尺寸效应尾气净化