JP5807336B2 - 情報処理装置および情報処理システム - Google Patents
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複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された1以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する手段と、
前記決定する手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
を含むことを特徴とする。
(1)上記情報処理装置は、
前記決定する手段が第1の決定手段であり、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第1の種物質関連データ群とし、
前記第1の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第1の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記第1の種物質関連データ群から、前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第2の種物質関連データ群を作成する手段と、
前記第2の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第2の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第3の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第2の決定手段で得られた活性値と、前記第3の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
前記決定する手段が第1の決定手段であり、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第1の種物質関連データ群とし、
前記第1の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第1の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記第1の種物質関連データ群において前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報に重みづけをしたうえで、前記第1の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第1の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第3の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第2の決定手段で得られた活性値と、前記第3の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
前記決定する手段が第1の決定手段であり、
前記複数の生体物質の識別情報から前記種物質の識別情報を削除する手段と、
前記複数の生体物質の相互作用の情報から、前記種物質の相互作用の情報を削除する手段と、
前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第1の決定手段で得られた活性値と、前記第2の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
前記決定する手段が第1の決定手段であり、
前記種物質の識別情報に重みづけをしたうえで、前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第1の決定手段で得られた活性値と、前記第2の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
をさらに含む。
複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを記憶する手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された1以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報間に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する手段と、
前記決定する手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
を含む。
1.1.情報処理装置10
図1は、本実施形態に係る情報処理装置10の機能ブロック図を示す。図1に示されるように、情報処理装置10は、記憶部12と、制御部14と、表示部16とを含む。各部の機能は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムが、媒体読取装置(図示せず)を用いてコンピュータシステムである情報処理装置10に読み込まれ実行されることで実現されるものとしてよい。なお、プログラムは、情報記憶媒体によって情報処理装置10に供給されてもよいし、あるいは、インターネット、イントラネット等のデータ通信ネットワークを介して供給されてもよい。
本実施形態に係る情報処理装置10の一変形例として、活性値決定部26における活性伝搬処理で用いた上記式(2a)ないし(2c)を下記式(6)に置換した例が挙げられる。なお、後述する第2および第3実施形態における活性伝搬処理でも、上記式(2a)ないし(2c)を下記式(6)に置換してもよい。なお、下記式(6)の一般的性質は非特許文献3に記載されている。下記式(6)において、ベクトルxの初期状態の選び方は特に限定されない。
本実施形態に係る情報処理装置10によれば、種物質に関連する生体物質の識別情報を特定する。これにより、種物質に関連する生体物質から構成される生体物質ネットワークが得られる。また、本実施形態に係る情報処理装置10によれば、種物質が他の生体物質に影響が生じるかどうかを予測する。
2.1.情報処理装置20
図7は、本実施形態に係る情報処理装置20の機能ブロック図を示す。本実施形態に係る情報処理装置20は、記憶部12と、制御部14と、表示部16とを備える。なお、本実施形態に係る情報処理装置20において、本実施形態に係る情報処理装置10と同じ機能を有する要素は、同じ符号を付して示す。
当該生体物質間の相互作用の情報とに基づいて、活性伝搬処理を行う。
次に、本実施形態に係る情報処理装置20の一変形例を示す。本実施形態に係る情報処理装置20において、第2のデータ群作成部39において、第1の種物質関連データ群から、種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除する代わりに、本変形例に係る情報処理装置では、第2のデータ群作成部39において、第1の種物質関連データ群において種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報に重みづけをして第2の種物質関連データ群を作成し、この第2の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、第2の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する。この場合、上記式(6)においてρ>0として活性伝搬処理を行う。
そして、ある生体物質の識別情報(ノード)を指定し、このノードを抑制した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成される生体物質ネットワークから前記ノードを削除して得られるネットワークにおいて、上記式(6)(ただしρ=0)により、各ノードの活性値を定める。…(B)
一方、本実施形態に係る情報処理装置20の変形例に示されているように、ある生体物質を指定し、これを活性化した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成されるネットワークにおいて前記ノードをベクトルτで表わし、上記式(6)(ただしρ>0)により各ノードの活性値を定める。…(C)
個々のノードについて、上記式(A)から得られた活性値と上記式(B)で得られた活性値との差、または、上記式(A)から得られた活性値と上記(C)で得られた活性値との差(絶対値)を計算する。これらの差が大きいノードに対応する生体物質ほど、指定された生体物質の抑制または活性化により、大きな影響を受けると解釈される。
3.1.情報処理装置30
図7は、本実施形態に係る情報処理装置30の機能ブロック図を示す。本実施形態に係る情報処理装置30は、記憶部12と、制御部14と、表示部16とを備える。なお、本実施形態に係る情報処理装置30において、本実施形態に係る情報処理装置10と同じ機能を有する要素は、同じ符号を付して示す。
活性値が比較された生体物質について、例えば活性値の差(絶対値)が大きい順に生体物質を表示する等して、処理結果を表示する(S312)。
次に、本実施形態に係る情報処理装置30の一変形例を示す。本実施形態に係る情報処理装置30において、第2のデータ群作成部39において、第1の種物質関連データ群から、種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除する代わりに、本変形例に係る情報処理装置では、第2のデータ群作成部39において、第1の種物質関連データ群において種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報に重みづけをして第2の種物質関連データ群を作成し、この第2の種物質関連データ群を構成する生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、第2の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する。この場合、上記式(6)においてρ>0として活性伝搬処理を行う。
…(D)
そして、ある生体物質の識別情報(ノード)を指定し、このノードを抑制した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成される生体物質ネットワークから前記ノードを削除して得られるネットワークにおいて、上記式(2a)、上記式(2b)および上記式(2c)にしたがって、各ノードの活性値を定める。…(E)
一方、本実施形態に係る情報処理装置30の変形例に示されているように、ある生体物質を指定し、これを活性化した場合の影響を調べる場合、複数の生体物質の識別情報と当該複数の生体物質間の相互情報とから構成されるネットワークにおいて、上記式(2a)、上記式(2b)および上記式(2c)におけるInを上記式(9)に置き換えて(λ>0)、指定されたノードに重みづけをする(バイアスをかける)。
…(F)
個々のノードについて、上記式(D)から得られた活性値と上記式(E)で得られた活性値との差、または、上記式(D)から得られた活性値と上記(F)で得られた活性値との差(絶対値)を計算する。これらの差が大きいノードに対応する生体物質ほど、指定された生体物質の抑制または活性化により、大きな影響を受けると解釈される。
Claims (4)
- 複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された1以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第1の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報から前記種物質の識別情報を削除する手段と、
前記複数の生体物質の相互作用の情報から、前記種物質の相互作用の情報を削除する手段と、
前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第1の決定手段で得られた活性値と、前記第2の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理装置。 - 複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された1以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第1の決定手段と、
前記第1の決定手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第1の種物質関連データ群とし、該第1の種物質関連データ群から、前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第2の種物質関連データ群を作成する手段と、
前記第1の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第1の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記第2の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第2の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第3の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第2の決定手段で得られた活性値と、前記第3の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理装置。 - 複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを記憶する手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された1以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報間に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第1の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報から前記種物質の識別情報を削除する手段と、
前記複数の生体物質の相互作用の情報から、前記種物質の相互作用の情報を削除する手段と、
前記種物質が削除された前記複数の生体物質の情報と、前記種物質の相互作用の情報が削除された前記生体物質間の相互作用の情報とに基づいて活性伝搬処理を実行して、各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第1の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第1の決定手段で得られた活性値と、前記第2の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理システム。 - 複数の生体物質の識別情報と、前記複数の生体物質間の相互作用の情報とを受け付ける手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のうち指定された1以上の種物質の識別情報を受け付ける手段と、
前記種物質の識別情報および前記複数の生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記複数の生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第1の決定手段と、
前記第1の決定手段により決定された前記複数の生体物質の活性値のうち閾値以上の活性値を有する生体物質の識別情報を特定する手段と、
前記特定する手段により特定された、前記生体物質の識別情報および当該生体物質間の相互作用の情報を第1の種物質関連データ群とし、該第1の種物質関連データ群から、前記種物質の識別情報と当該種物質に関連する生体物質間の相互作用の情報とを削除して、第2の種物質関連データ群を作成する手段と、
前記第1の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第1の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第2の決定手段と、
前記第2の種物質関連データ群を構成する前記生体物質の識別情報および前記生体物質間の相互作用の情報に基づいて活性伝搬処理を実行して、前記第2の種物質関連データ群を構成する各生体物質の活性値(時刻tにおける)を決定する第3の決定手段と、
前記複数の生体物質の識別情報のそれぞれに対応する、前記第2の決定手段で得られた
活性値と、前記第3の決定手段で得られた活性値とを比較する手段と、
を含み、
前記活性伝搬処理は、前記生体物質をノード、前記複数の生体物質間の相互作用をリンクとした場合、前記リンクの有無に基づく伝搬処理であり、
前記ノードおよび前記リンクから生体物質ネットワークが構成されることを特徴とする情報処理システム。
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