在平衡和不平衡的GC × GC-TOFMS数据集中分析发现的基于的随机森林分析
Meriem Gaida1, Caitlin N Cain2, Robert E Synovec2
1Organic and Biological Analytical Chemistry Group, Molecular Systems Research Unit, University of Liège, 4000 Liège, Belgium.
一种新的基于的随机森林 (RF) 分析方法通过准确地识别复杂的生物样本中的重要特征,甚至通过不平衡的数据来增强非目标代谢学. 这种机器学习方法比传统的费舍尔比率分析提供了更严格的特征选择.
科学领域:
- 代谢学 代谢学 代谢学
- 机器学习在生物信息学中的应用
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 非目标代谢学研究经常面临复杂的生物矩阵和不平衡的数据集的挑战.
- 传统的费舍尔比率分析 (FRA) 是有效的,但可以通过每类不同的样本大小来限制.
- 监督分析方法对于识别复杂数据集中的阶级歧视特征至关重要.
研究的目的:
- 引入和评估一种新的非目标的,基于的监督分析方法,将随机森林 (RF) 与四网格计划相结合.
- 评估与标准FRA相比,基于不平衡数据集的基于的射频分析的性能.
- 在不同储存条件下从杂食动物体内的便样本中识别分类分析物.
主要方法:
- 开发了一种基于的射频分析方法,将四网方案与 RF 集成为击重要性估计.
- 应用了基于的射频方法,对液体 (Liq) 和冷解 (Lyo) 便样本进行了两类比较.
- 使用平衡 (8对8) 和不平衡 (8对9) 数据集生成击败列表,并将其与FRA结果进行比较.
主要成果:
- 基于的射频分析成功地确定了与FRA.相同的类区分分析剂 (p < 0.01).
- 与更广泛的FRA列表不同,RF分析产生了更专注的命中榜单,具有严格的度比 ([OLiq]/[OLyo]>2或<0.5).
- 射频方法在平衡和不平衡的数据集中都表现出了稳定性,突出了其严格的特征选择.
结论:
- 基于的射频分析是一种有前途的机器学习方法,用于在复杂的生物矩阵中识别类别区分的分析物.
- 这种方法对于类间和类内差异较高的数据集是有利的,特别是在处理不平衡的样本大小时.
- 与标准FRA相比,RF方法提供了更有选择性的特征识别,重点关注具有显著度差异的分析物.
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