一种基于核方法的快速优化培养基配方的方法

专利主权项内容

1.一种基于核方法拟合的快速优化培养基组分的方法，其特征在于，(a)提供一待优化培养基配方；其中，所述配方中包括p个组分，各组分的浓度值表示为对应的数据集表示为/>为i为1-p的正整数，p为10-150；(b)将待优化培养基配方的组分浓度数据集输入到点交换算法中，利用点交换算法对各组分浓度/>进行第一轮的N次随机点交换处理，分别获得N个经随机点交换处理的虚拟优化培养基配方，矩阵表示为N×p，其中N为随机点交换处理的次数，并且N为≥30的正整数；(c)基于所述N×p的矩阵，计算对于该轮次的组分的协方差矩阵的迹(trace)；(d)重复步骤(b)和(c)，重复M－1轮次，从而获得各轮次的组分的协方差矩阵的迹；其中，M为200-500；(e)对经M轮次得到的M个迹进行比较，从而确定数值最大的迹以及该最大的迹所对应的N×p的矩阵，即迹最大矩阵(或T矩阵)；在所述T矩阵中，每个虚拟优化配方的各组分的浓度值表示为x′，其对应数据集为矩阵表示为N×P；其中，i为1-p的正整数，n为1-N的正整数；maxmaxi(f)按照T矩阵中的N组虚拟优化培养基配方，配制N组培养基，执行培养实验，从而获得N组实验产量数据，记为max(g)对T矩阵中的N组虚拟优化培养基配方使用局部加权回归模型进行组分变量与产量的拟合，拟合得到N个产量预测数据，记为max基于步骤(g)中的产量预测数据和步骤(f)中的实验产量数据/>使用式Q1，计算各虚拟优化培养基配方的伪决定系数R，从而得到R最大的A个组分，记为最重要的组分(TopA组分)，其中A为3-10的整数；从T矩阵中删去其他组分，剩余的数据集的矩阵记为N×TopA矩阵；>>>>max其中；>为伪决定系数；>>>为步骤(f)中培养实验中第n个虚拟优化培养基配方对应的实验产量数据；(n)
为步骤(g)中局部加权回归模型对第n个虚拟优化培养基配方拟合得到的产量预测数据；
为步骤(f)中所有实验产量数据的平均值；n为1-N的整数；(h)使用核方法进行建模，并对用核方法建模获得的非线性模型用不确定性分析算法进行分析，从而得到推荐培养基，其中所述的推荐培养基中具有一个或多个组分的推荐浓度；(i)配制步骤(h)获得的推荐培养基，并进行细胞培养实验，得到目标产物的产量；(j)当目标产物的产量达到预期值时，优化结束；当产量低于预期值时，重复步骤(b)-(i)直到目标产物的产量达到预期值。 （来 自 马 克 数 据 网）