(57)【要約】  遺伝的アルゴリズムにおいて，複数の測度から測度のサブセットを決定するための方法及び装置が開示されている。この方法は，各々の測度のサブセットに対する適応度測度を決定するステップを有し，各測度は適応度測度を持ち，最も低位の適応度測度110，120を持っている測度のサブセットを選択する。本方法は他に，各測度のサブセットに対するコスト関数を決定するステップを有し，各測度は付随するコストを含んでおり，最も低位のコスト関数150，170を持つ測度のサブセットを選択する。
2009501992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遺伝的アルゴリズムにおいて，複数の測度から測度のサブセットを決定するための方法であって，各々の測度は付随している適応度測度とコストとを持ち，
‐各々の測度のサブセットに対する適応度測度を決定するステップと，
‐最も低位の適応度測度を持っている前記測度のサブセットを選択するステップとを有する方法。
【請求項２】
‐各々の測度のサブセットに対するコスト関数を決定するステップと，
‐最も低いコスト関数を持っている前記測度のサブセットを選択するステップとを更に有する，請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コストは，第1の状態が優先度が在るという値を表し，第2の状態が優先度が無いという値を表す当該第1及び第2の状態に基づいた計算結果を有する，請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記コスト関数は，前記測度のサブセットの各々の測度の第1の状態と第2の状態との総和を表している，請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記コスト関数は，前記測度のサブセットの各々の測度の第1の状態の総和を表している，請求項３に記載の方法。
【請求項６】
遺伝的アルゴリズムにおいて，複数の測度から測度のサブセットを決定する装置であって，各々の測度は適応度測度及びコストを持ち，
‐各々の測度のサブセットに対して適応度測度を決定するための，及び
‐最も低位の適応度測度を持っている測度のサブセットを選択するためのコンピュータが実行するコードを有する装置。
【請求項７】
‐各々の測度のサブセットに対するコスト関数を決定するため，及び
‐最も低位のコスト関数を持っている測度のサブセットを選択するためのコードを前記コンピュータが更に実行する，請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記コストは，第1の状態が優先度が在るという値を表し，第2の状態が優先度が無いという値を表す当該第1及び第2の状態に基づいた計算を有する，請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記コスト関数は，前記測度のサブセットの各測度の第1の状態と第2の状態との総和を表している，請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コスト関数は，前記測度のサブセットの各々の測度の第1の状態の総和を表している，請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
遺伝的アルゴリズムにおいて，複数の測度から測度のサブセットを決定するための指示をコンピュータに供給するコードを含んでいるコンピュータソフトウエアプログラムであって，各々の測度は適応度測度とコストとを持ち，
‐各々の測度のサブセットに対して適応度測度を決定するステップと，
‐最も低位の適応度測度を持っている前記測度のサブセットを選択するステップとを実行するようコンピュータに指示をするコードを含んでいるコンピュータソフトウエアプログラム。
【請求項１２】
‐各々の測度のサブセットに対するコスト関数を決定するステップと，
‐最も低いコスト関数を持っている前記測度のサブセットを選択するステップとを実行するようコンピュータに更に前記コードが指示をする，請求項１１に記載のコンピュータソフトウエアプログラム。
【請求項１３】
前記コストは，第1の状態が優先度が在るという値を表し，第2の状態が優先度が無いという値を表す当該第1及び第2の状態に基づいた計算を有する，請求項１１に記載のコンピュータソフトウエアプログラム。
【請求項１４】
前記コスト関数は，前記測度のサブセットの各々の測度の第1の状態と第2の状態との総和を表している，請求項１３に記載のコンピュータソフトウエアプログラム。
【請求項１５】
前記コスト関数は，前記測度のサブセットの各々の測度の第1の状態の総和を表している，請求項１２に記載のコンピュータソフトウエアプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は，ゲノミクスに基づいたテストにおける探索過程の分野に関し，より具体的にはこの探索過程で，より多くの測度を含むための改善された方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サブセット選択問題は多くの分野，例えば分子診断学のパターン発見で生じることが知られている。この分野においては，特定の疾患を持つ，又は持たない患者の測度データは一般的に利用可能であって，この疾患を信頼性良く検知するために使うことの出来るこれらの測度のサブセットを見つけ出す願望が在る。当該利用可能な複数の測度から測度のサブセットを決定するために使われることの出来る進化計算は，知られている方法の一つである。進化計算の例は，国際特許公開公報WO 0199043及び国際特許公開公報WO 0206829に見出すことが出来，Philipsにおいては医学雑誌The Lancet，Vol. 359, 16 Feb. 2002, pp. 572-577にPetricoin et al.によるTr-2−3-12がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
何らかのサブセット選択の方式を含む進化探索アルゴリズムは，同時に全探索領域のサブセットを考慮するという性質を持っている。例えば，各々に15個の遺伝子を持つ100個の染色体の母集団は，最大限1,500の異なる遺伝子を網羅することしか出来ない。もし当該探索領域が1,500個より多くの遺伝子を含んでいる場合，このアルゴリズムは，各々の遺伝子を少なくとも1度試すとは一般に保証されない。この問題に対する強力な解決策は，母集団のサイズ及び/又は染色体の個数を増加させることであろうが，これはこのアルゴリズムに顕著な計算負荷を加えるので，一般には実用的ではない。
【０００４】
しかしながら，正確で小さなサブセットが従来技術で説明されている方法にて発見される一方で，これに適用されるか，又は適用されることが必要な追加の規準がしばしば存在する。例えば，幾つかの測度は他の測度より多少信頼性があるとか，幾つかの測度は他の測度に比べてより高価な試薬又は高価な測定機器を必要とするとか，幾つかの測定は疾患過程での機能が他に比べてより良く理解されている生体分子に関連している，等々。
【０００５】
これゆえ，探索において考慮すべき追加の規準の包含を可能にする方法，又は当該規準のテストを可能にする方法に対する業界のニーズが在る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
遺伝的アルゴリズムにおいて，複数の測度から測度のサブセットを決定するための方法及び装置が開示されている。この方法は各測度のサブセットに対する適応度測度を決定するステップを有し，各々の測度は適応度測度を持ち，選択されるべき測度のサブセットは最も低位の適応度測度を持っているので，この測度のサブセットの選択を行う。本方法は他に，各測度のサブセットに対するコスト関数を決定するステップを有し，各測度はコストを含み，及び最も低位のコスト関数を持っている測度のサブセットを選択することを含む。
【０００７】
本発明は，種々の要素及び要素の配置，並びに種々のプロセス操作及びプロセス操作の配置にて具体化することが出来る。添付の図は，好ましい実施例を例示する目的のためだけのものであり，本発明を限定するものとして解釈されてはならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図1は，本発明の原理に準拠している追加の選択の規準を組込むための例となるプロセスを例示している。
【０００９】
図1は本発明の概念を例示する目的のためのものであり，縮尺の通りには描かれていない。同一の引用番号が，恐らくは必要に応じ引用文字にて補足されて，対応する部分を識別するために通しで使われていると理解されたい。
【００１０】
米国特許出願No. 60/639,747，タイトル「ゲノミクスに基づいた医学的診断テストを作り出す方法」は，2004年12月28日に出願され，この内容は参照されて本発明に組込まれていて，染色体の第1世代の染色体の母集団を生成することによって分類子を決定するための一方法を記述しており，ここでは各染色体は付随している測度のセットのサブセットを特定している選択された個数の遺伝子を持っている。ここで記述されている方法では，この染色体の遺伝子は，次世代の染色体の母集団を創り出すために計算上，遺伝学上進化している。各次世代の染色体の母集団の生成には，
‐(i) 両方の親の染色体に共通の遺伝子の値を子孫の染色体の遺伝子に満たし，(ii) 親の染色体のどちらか一方に特有な遺伝子の値を残りの遺伝子に満たすことによって，現在の染色体の母集団の親染色体から子孫の染色体を生成するステップと，
‐両方の親の染色体に共通な子孫の染色体の遺伝子の値を突然変異させることなく，親の染色体のどちらか一方に特有な子孫の染色体の遺伝子の値のみを選択的に突然変異させるステップと，
‐この染色体の遺伝子によって特定される測度のサブセットを用いて決定された各染色体の適性に基づいている子孫の染色体にて，この染色体の母集団を更新するステップとが含まれている。この後，遺伝子進化によって識別された染色体の遺伝子によって特定された測度のサブセットを用いる分類子が選択される。
【００１１】
これまで引用されてきた共願の特許出願中で記述され，その教示が参照され組込まれている本方法は，二つのレベルの階層的な抽出ステップを採用している。即ち，正確で小さなサブセットの進化を誘起するよう設計された適者生存である。記述されたように，この問題に対する競合している解決策，即ち異なる染色体，即ち，ここではA及びBとして引用されている親及び子孫は以下のように比較される；
分類エラー（A） ＜分類エラー（B）の場合は，Aを選択する。
さもなければ，
分類エラー（A） ＝ 分類エラー（B）及び
（A）の測定回数  ＜  （B）の測定回数の場合は，Aを選択する。
その他の場合は，A又はBを無作為に選択する。
ここで分類エラー（  ）は適応度測度を表している。
【００１２】
優先度のスコアの所望の最小化を達成するために，スコア又はコストも各々利用可能な測度に付随する。その後，全ての測度のサブセットの合計コストを考慮して関数が決定される。
【００１３】
このコストの包含は，数学的には以下のように表わされる；
分類エラー（A） ＜分類エラー（B）の場合は，Aを選択する。
さもなければ，
分類エラー（A） ＝ 分類エラー（B）及び
（A）のコスト  ＜  （B）のコストの場合はAを選択する。  
その他の場合は，A又はBを無作為に選択する。
【００１４】
図1は，本発明の原理に準拠した例となるプロセス100のフローチャートを例示している。この例示されたプロセスにおいて，第1のセット，即ちAの分類エラーが第2のセット，即ちBの分類エラーよりも小さいかどうかの決定がブロック110で行われる。もし答えが肯定である場合は，第1のセットがブロック120で選択される。
【００１５】
しかしながら，もしブロック110での答えが否定であれば，第1のセット，即ちAの分類エラーが第2のセット，即ちBの分類エラーと等しいかどうかの決定がブロック130で行われる。もし答えが否定である場合は，第1のセット又は第2のセットの何れかがブロック140で選択される。
【００１６】
しかしながら，もしブロック130での答えが肯定であれば，第1のセットに付随したコストが第2のセットに付随したコストより少ないかどうかの決定がブロック150で行われる。もし答えが肯定である場合は，第1のセットがブロック170で選択される。さもなければ，その後，第1のセット又は第2のセットの何れかがブロック140にて選択される。気づかれるであろうが，第1のセット又は第2のセットの何れかの選択は，既知の乱数発生器を用いて無作為に選択されるか，又は常に一方のセット又は他方のセットを選択するよう固定されることが可能である。
【００１７】
コスト関数は，遺伝子のサブセットの包含に対する特定の優先度を反映，又はペナルティを反映した種々の態様にて実行することが出来る。簡単な静的なコスト関数は，各遺伝子に対して指定した値（例えば0＝優先する，1＝優先しない）を使用することが出来，この関数の出力は当該優先度の総和である。この概念は容易に{0，1}よりも広い範囲の値を含むコスト関数に一般化される。これゆえ，全ての遺伝子が優先されている染色体は，避けられるべき標識（タグ）を付けられた一つ以上の遺伝子を含む染色体を凌ぐ。この概念は従前のレベルと繋がりが在るときのみ数値が減少するコスト規準の階層を含むために更に一般化される。例えばコスト規準1は「優先度の在る」遺伝子（上記参照）であるかも知れないし，コスト規準2（コスト規準1にて二つの染色体が結びついているときのみ適用される）は試薬のコストの規準であるかも知れない。他の実施例においては，このコスト関数は実験の過程でダイナミックに更新される標識（タグ）を利用することが出来るかも知れない。例えば，遺伝子が母集団の所与の部位に存在している場合，遺伝子に対する優先度は「優先しない」に更新されることが可能である。例えばある遺伝子が，母集団中で30%かそれ以下の染色体中に在る限りは優先するという標識（タグ）を付けられたままであろう。
【００１８】
本発明に準拠したシステムは，適切なソフトウエア又は実行可能なコードと共に組込まれたハードウエアとして，プログラマブルな処理として，又は一つ以上のハードウエア/ソフトウエア装置内に組込まれたコンピュータシステムとして具現化されることが出来る。このシステムはコンピュータプログラムによって実現されることが出来る。プログラマブルな装置に組込まれたとき，このコンピュータプログラムは当該装置中のプロセッサに本発明に準拠した方法を実行させるであろう。斯様に当該コンピュータプログラムは，プログラマブルな装置を本発明に準拠したシステムとして機能させることを可能にする。
【００１９】
これまでに示され，説明され，指摘された，好ましい実施例中で使われた本発明の基本的に新奇な特徴と同時に，開示された装置の様式及び詳細の中で，並びにこれらの操作において，説明された装置中での種々の省略及び代替及び変更が，本発明の意図から逸脱することなく当業者によってなされることが可能であることが理解されよう。
【００２０】
実質的に同一の機能を，同一の結果を達成するために実質的に同一の方法で遂行するこれらの要素の全ての組み合わせは，本発明の範囲内であると明確に表明する。一つの記述された実施例から，もう一つ他の実施例に要素を代替することも全て意図され考慮されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】測度のサブセットを決定する際，本発明に従った追加の選択規準を決定するためのフローチャートを示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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2009501992.tif 000005
2009501992.tif 000006
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