A multiple kernel ensemble approach for genomic prediction

超参数 超参数优化 支持向量机 最佳线性无偏预测 随机森林 核(代数) 计算机科学 机器学习 多核学习 人工智能 选择(遗传算法) Boosting(机器学习) 树(集合论) 基因组选择 数学 核方法 生物 组合数学 数学分析 生物化学 单核苷酸多态性 基因型 基因
作者
Zhihong Wang,Huanchen Wang,Tingxi Yu,Wuping Zhang,Jiwan Han,Fuzhong Li
标识
DOI:10.1117/12.2671691
摘要

Genomic selection (GS) to estimate genomic estimated breeding values (GEBVs) of individuals by using high-density molecular markers covering a genome-wide range combined with phenotypic records or pedigree information has revolutionized animal and plant breeding. Support vector machines (SVM) have been shown to be an important method for implementing genomic selection, showing excellent prediction performance on a variety of traits, but the choice of hyperparameters and kernel functions has an important impact on the prediction performance. In this study, we integrated four kernel functions of SVM to construct a multiple kernel ensemble (MKE) learning framework and combined gradient boosting decision tree (GBDT), genomic best linear unbiased prediction (GBLUP) and random forest (RF) to predict GEBVs for three economic traits of milk fat percentage (MFP), milk yield (MY), and somatic cell score (SCS) in German Holstein dairy cattle. We also constructed an Optuna hyperparameter optimization (HO) framework and compared the prediction performance and time to find the optimal parameters with two commonly used grid search and random search methods. The results show that the MKE framework outperforms the single kernel SVM as well as several other machine learning (ML) algorithms, with an average improvement of 10% in prediction accuracy for the three traits. Besides, the MKE framework with Optuna optimization has the best predictive performance on each trait. Therefore, we believed that MKE is an efficient and stable GS method for phenotypes prediction.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lynn发布了新的文献求助10
1秒前
FLyu发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
小蘑菇应助土豆土豆采纳,获得10
2秒前
niNe3YUE应助研友_Ljqal8采纳,获得10
3秒前
长情的海亦完成签到,获得积分10
5秒前
12发布了新的文献求助100
6秒前
7秒前
shiori完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助Jodie采纳,获得10
9秒前
11秒前
郭6666发布了新的文献求助10
13秒前
FLyu完成签到,获得积分10
13秒前
耶椰发布了新的文献求助10
15秒前
12完成签到,获得积分10
15秒前
欣喜的元绿完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
22秒前
24秒前
28秒前
28秒前
huangqian发布了新的文献求助30
28秒前
郭6666完成签到,获得积分10
29秒前
可爱的函函应助lynn采纳,获得10
29秒前
30秒前
草莓能宝宝完成签到 ,获得积分10
31秒前
点凌蝶完成签到,获得积分10
33秒前
丘比特应助朴素的松采纳,获得10
35秒前
inter发布了新的文献求助10
35秒前
41秒前
41秒前
星辰大海应助Wqian采纳,获得10
44秒前
44秒前
48秒前
56秒前
57秒前
科目三应助朴素的松采纳,获得10
58秒前
Jodie发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Heinrich完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5557705
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4642797
关于积分的说明 14669110
捐赠科研通 4584209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2514668
邀请新用户注册赠送积分活动 1488870
关于科研通互助平台的介绍 1459550