Page 4 - Biosystems Engineering
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Contents






                     Contributors   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   xiii
                     Preface   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   xv

                  1   Microarray Data Analysis Using Machine
                     Learning Methods   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    1
                      1.1  Introduction   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    1
                      1.2  Machine Learning Methods   . . . . . . . . . . . . . . .    3
                           1.2.1  Neural Networks   . . . . . . . . . . . . . . . . .    4
                           1.2.2  Support Vector Machines   . . . . . . . . . .    7
                           1.2.3  Fuzzy Systems   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    7
                           1.2.4  Genetic Algorithms   . . . . . . . . . . . . . . .    9
                           1.2.5  Particle Swarm Optimization   . . . . . . .    9
                           1.2.6  Steps in Developing Machine
                                 Learning Models   . . . . . . . . . . . . . . . . .    10
                      1.3  Microarray Technology   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    13
                           1.3.1  cDNA Microarray   . . . . . . . . . . . . . . . .    13
                           1.3.2 High-Density Oligonucleotide Array      15
                      1.4  Low-Level Analysis   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    16
                      1.5  High-Level Analysis   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    18
                           1.5.1  Clustering   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    18

                           1.5.2 Classification   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    20
                           1.5.3  Genetic Network Modeling   . . . . . . . .    21
                      1.6  Summary   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    26
                      References   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    27
                      Glossary of Terms   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    31

                  2  Biosystems Analysis and Optimization   . . . . . . . . .    33
                      2.1  Introduction    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    33

                           2.1.1 Definitions    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    33
                      2.2  System Representation   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    34
                           2.2.1  Block Diagram Representation    . . . . .    34
                           2.2.2  Mathematical Representation   . . . . . .    36
                           2.2.3  The Laplace Transform    . . . . . . . . . . .    38
                           2.2.4  Nonlinearities    . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    44
                      2.3  System Analysis   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    47
                           2.3.1  Response of the System to a
                                 Step Input   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    47
                           2.3.2  Magnitude and Phase of a
                                 Transfer Function   . . . . . . . . . . . . . . . . .    48
                           2.3.3  Bode Diagram of Transfer Functions       51
                                                                        iii
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