開題報告

的

內容與格式3開題報告的內容與格式一.立論依據★研究的意義★國內外研究現狀★參考文獻二.研究方案

1.研究目標和研究內容

★研究目標

★研究內容

★擬解決的關鍵問題3開題報告的內容與格式2.研究方法和可行性分析★擬采取的研究方法★研究程序（技術路線）★可行性分析

3.本研究的特色技創新之處

4.預期研究進展和成果3開題報告的內容與格式開題報告舉例1：項目名稱：顱內高壓動力學的數學模型一.立論依據（項目的研究意義、國內外現狀分析、所涉及的學科領域、科學價值）項目的研究意義與科學價值：顱內高壓癥是涉及神經內、外科和內科等多學科和多種疾病的一種綜合癥。以往的傳統手術由于自身操作的特點，在治療疾病的同時也會無法避免的給病人人帶來巨大的創傷有時這種創傷本身會給病人造成嚴重的后果。3開題報告的內容與格式我們的顱內高壓動力學的數學模型研究項目對顱內高壓動力學進行基于數學模型的無創的連續定量分析以數學統計學的方法使基于血壓血流量數據的無創測量顱內壓成為可能。實現了無須開刀、安全輕松、沒有并發癥、術后恢復快的目標。具有很高的可預期的臨床應用價值。3開題報告的內容與格式國內外研究現狀及分析：人腦處于密閉的剛性顱腔內。早期的顱內壓（ICP）動力學數學模型設置的參數較少Marmarou最早的模型綜合了其他各種指標解決了一定問題此后的研究者借助解剖學、生理學及病理生理學研究結果揭示了顱內壓各種指標的關系。到1987年，數學模型研究已逐漸具有臨床應用價值，但不構成對ICP動力學的全部解釋。近年來，我院的前輩們對該模型進行了改進，得到了一些有意義的研究成果，但仍有許多值得繼續深入探討的問題涉及的學科領域：神經內、外科學內科統計學數學與應用數學3開題報告的內容與格式（二）研究目標、內容、擬解決的關鍵問題以及成果形式研究目標：建立完善的數學模型解釋顱內壓的生理過程，通過可測顱內各種生理指標以及常量預測估計顱內壓。研究內容：顱內血壓、血流量與顱內壓關系的研究利用北京市人民醫院提供的各種數據進行綜合整理，運用所學知識進行數學模型的研究。擬解決的關鍵問題：

1觀測已知顱內壓數據的準確性

2在沒有任何關于顱內壓先驗數據的條件下如何根據血壓和血流量的數據得到顱內壓的估計值3開題報告的內容與格式項目的研究方案

繼續前人研究的利用時間序列模型預測人腦顱內壓的結果，利用新增數據對該模型進行不斷的完善，提高預測的精度利用血流量、血壓的數據，通過分析，建立模型，探討血流量、血壓和顱內壓的關系

3開題報告的內容與格式預見在應用中對社會的影響

顱內壓檢測常用于神經外科臨床和實驗研究，對監測病情和診斷治療都很有價值。顱內壓的增高與顱腦多種重要疾病直接相關，對于顱內壓增高的病人提供有效的顱內壓監測對診斷治療和病情的檢測都非常有價值。建立關于人腦顱內壓變化的數學模型，將醫學問題模型化、數學化。研究的成果間為顱內壓的無創監測技術發展提供理論上的可行性支持。可以推動利用數學統計建模知識進行無創治療技術的發展。3開題報告的內容與格式獨到之處目前醫學界還沒有能夠用于臨床的無創顱內壓檢測儀。這個項目的成功本身就是數學統計知識在實際應用中的一個飛躍。同時也是醫學界、神經外科的一個創新。成果形式：研究成果將以論文形式發表，并運用于人民醫院臨床醫學的研究。3開題報告的內容與格式開題報告舉例2論文題目：功能基因組的復雜邏輯網絡及其應用研究

一、立論依據（選題的研究意義、國內外研究現狀分析）隨著基因芯片等高通量數據采集技術的發展，大量生物數據涌現，為系統地從基因水平研究生物學提供了豐富的素材，也發展出許多有效的數據分析方法。但是生物學的研究仍然明顯地面對這樣的局面：一方面海量的實驗數據在日益增長，另一方面卻只有少量的蛋白質（或基因）功能機理為人類所知，導致為功能基因組建立機理模型變得困難。3開題報告的內容與格式這意味著傳統的依賴生物實驗的方法已經難以高效率地揭示復雜的生物現象和規律。2004年Bowers系統地建立了對蛋白質系統發生譜數據的邏輯分析方法（logicanalysisofphylogeneticprofiles，簡稱LAPP），正在改變這樣的局面。由于對一個復雜系統來說，清楚地了解所有元素（或部件）之間的關系是十分困難的，直接進行機理性建模并不是普遍可行的。LAPP與通常的機理建模方法不同，它是一種從元素的表達數據出發，通過一系列有效的邏輯分析，發現元素之間的邏輯關聯性的方法。這就使得通過數據分析建立邏輯性的機理模型成為可能。3開題報告的內容與格式在生物學中，隨著研究的不斷深入，研究者已經不滿足于揭示元素（蛋白質、基因）之間簡單的相關性，還希望知道兩個（或多個）元素之間具有“怎樣”的相關性。LAPP方法可以揭示這些元素之間更深入的關系，即邏輯關系，而LAPP方法能夠批量地發現這類邏輯關系。這種方法可以幫助生物醫學研究者了解一些未知蛋白或基因之間的可能的邏輯功能，從而通過實驗發現它們之間新的生物學機理。3開題報告的內容與格式由于LAPP方法具有上述意義，自Bowers的開創性工作后的幾年來，這個方法在理論、算法和應用上都有了新的發展。發現的邏輯關系很自然地從一階、二階發展到三階和更高階的邏輯；并且一些作者還提出新型邏輯：一個原因多個結果的邏輯類型和與取值有關的邏輯類型；除了U值算法可以發現元素之間的邏輯關系之外，還有貝葉斯方法等概率算法和數據挖掘算法，用于發現數據中的邏輯關系。3開題報告的內容與格式在應用方面，邏輯分析不僅應用在系統發生譜數據上（離散數據）去揭示未知蛋白的功能，還應用在腫瘤的基因表達數據上分析致病機理，給臨床治療提出建議，甚至結合其他形式的數據一起分析各種類蛋白之間的關系。同時，LAPP方法也有其缺陷和困難之處，在應用方面也遠沒有推廣。因此，LAPP方法無論在理論、算法和應用上都具有廣闊的發展空間。3開題報告的內容與格式復雜系統是當今科學與工程研究中最常見的對象在系統中，元素之間和子集之間具有一定關聯性這些關系及其全體的組合成為系統的結構。用連線、箭頭或者加權的邊表示，其整體構成網絡圖（無向、有向、加權等等），因此，復雜系統對應著復雜網絡。生物學家經常利用大規模網絡來研究復雜的生物學現象，例如生物學中的各種系統（血液、內分泌、解剖、功能基因等）。3開題報告的內容與格式更有意義的是，用LAPP方法揭示復雜網絡中元素（部件）之間的因果關系或制約關系之后，啟發人們對網絡的調控發展出更多更有效的方法。在研究和揭示生物學現象的復雜性和規律性中，這種系統的方法顯然有相當的價值。因此，LAPP方法也是生成復雜邏輯網絡的一個重要方法，可以用于其他領域的復雜系統的研究將LAPP方法應用到構建復雜功能基因組網絡中，并對基因網絡進行結構分析與調控。目前通過文獻檢索并未發現有關方面的研究報告基于此，提出了本文的研究。

3開題報告的內容與格式二、研究方案1．研究目標、研究內容和擬解決的關鍵問題⑴研究目標使用模擬計算的方法大規模的研究基因表達調控網絡，建立一種分析多元基因非線性邏輯關系和基因表達調控網絡模型的方法，為分子生物學家提供一種細胞分子通路和基因表達網絡分析的方法分析手段和參考模型。3開題報告的內容與格式⑵研究內容生物體本身是一個復雜系統，網絡模型是對復雜系統的高度抽象。本文主要研究生物中的基因網絡。用LAPP方法建立功能基因組（或蛋白）之間的邏輯關系，由此生成功能基因組的高階邏輯網絡，并對高階邏輯網絡拓撲結構和統計性質進行研究。把研究結果應用到擬南芥和腫瘤（結腸癌和黑素瘤）基因組上，對生物反應機制和致病機理進行模擬調控，從而揭示生物學上的一些規律。3開題報告的內容與格式⑶關鍵問題邏輯的存在性和不確定性系數的度量；元素之間三值邏輯的存在性判定的計算方法及三值邏輯的分類；復雜高階邏輯網絡的拓撲結構、社區結構和統計學性質；確定元素之間邏輯關系的各種算法之間優劣性比較（信息論的方法、概率統計方法、貝葉斯模型等等）。3開題報告的內容與格式2．擬采取的研究方法（或技術路線、實驗方案）及可行性分析本文涉及到復雜網絡、系統生物學、統計學等領域，需要的大量文獻工作和計算模擬，因此，主要的方法是理論推導證明、數據收集整理、計算機計算模擬和文獻查找索引。理論推導與證明主要涉及三值邏輯的分類、復雜邏輯網絡的統計學性質。3開題報告的內容與格式數據收集與整理：擬南芥的數據來自依立諾伊大學生物實驗室、腫瘤數據來自網絡公開數據。計算機計算和模擬有兩個方面：一是指基因之間邏輯關系的不確定性系數U值的計算；二是建立網絡之后，用計算機模擬關鍵基因的調