[发明专利]肠道菌群移植配型的数据处理方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种肠道菌群移植配型的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集供体和受体的原始菌群数据，得到对应的原始菌群数据集；

分别从供体和受体的原始菌群数据集中选取一原始菌群数据，将其作为供体和受体的待处理菌群数据；

在所述原始菌群数据集中查找所述待处理菌群数据的K个近邻点构成近邻数据集；

基于所述近邻数据集，通过最小化重构代价函数，计算得到重构权重；

根据重构权重以及嵌入价值函数，计算得到待处理菌群数据的低维菌群数据；

其中，所述在所述原始菌群数据集中查找所述待处理菌群数据的K个近邻点构成近邻数据集的步骤包括：

以预设的递增规则依次选取不同的近邻点数，对选取的近邻点数，利用最近邻法得到对应的近邻点矩阵，计算近邻点矩阵的马氏距离，并根据马氏距离计算相似度系数，计算相似度系数均值，判断各近邻点数对应的相似度系数均值，选取相似度系数均值最大的近邻点数作为最优近邻点数，所述相似度系数计算公式为：

式中，α_mn表示相似度系数，b_mn表示近邻点矩阵中两个样本点之间的马氏距离，β表示近邻点矩阵中所有样本点马氏距离的平均值。

2.如权利要求1所述的一种肠道菌群移植配型的数据处理方法，其特征在于：采用欧氏距离，在所述原始菌群数据集中查找所述待处理菌群数据的K个近邻点构成近邻数据集。

3.如权利要求1所述的一种肠道菌群移植配型的数据处理方法，其特征在于，所述重构代价函数的计算公式为：

式中，ε(W)表示重构代价函数，x_i表示第i个待处理菌群数据，x_j表示第j个近邻点，w_ij表示x_j对x_i的重构权重，N表示待处理菌群数据的总数，K表示近邻点的总数，W表示重构权重矩阵。

4.如权利要求3所述的一种肠道菌群移植配型的数据处理方法，其特征在于，最小化重构代价函数的约束条件包括：

每个待处理菌群数据只能由其近邻点重构，且若x_j不属于x_i的近邻点，则使重构权重为零；

由重构权重构成的权重矩阵中每一列和为1。

5.如权利要求1所述的一种肠道菌群移植配型的数据处理方法，其特征在于，所述嵌入价值函数的计算公式为：

式中，表示嵌入价值函数，y_i表示映射后的低维菌群数据，y_j表示映射后的低维近邻点，w_ij表示重构权重。

6.一种肠道菌群移植配型的数据处理系统，其特征在于，应用如权利要求1至5任一所述的肠道菌群移植配型的数据处理方法，所述系统包括：

数据采集模块，用于采集供体和受体的原始菌群数据，得到对应的原始菌群数据集；还用于分别从供体和受体的原始菌群数据集中选取一原始菌群数据，将其作为供体和受体的待处理菌群数据；

近邻点选取模块，用于在所述原始菌群数据集中查找所述待处理菌群数据的K个近邻点构成近邻数据集；

权重构造模块，用于基于所述近邻数据集，通过最小化重构代价函数，计算得到重构权重；

数据降维模块，用于根据重构权重以及嵌入价值函数，计算得到待处理菌群数据的低维菌群数据。

7.一种计算机设备，其特征在于：包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求1至5任一项所述的方法。