고속 대량 분석을 위한 희소 베이지안 스텝 필터링

고속 대량 분석을 위한 희소 베이지안 스텝 필터링 자연은 미토콘드리아에서 발생하는 이온 전류에 의해 구동되는 키네신, 마이오신, 회전형 편모 모터와 같은 다양한 분자 기계를 진화시켰다. 최근 새로운 실험적 어세이를 통해 이러한 기계들의 단계적 움직임을 시간 시계열 형태로 직접 관찰할 수 있게 되었다. 그러나 이러한 시계열은 분자적·실험적 잡음에 크게 오염되어 있어 잡음 제거가 필수적이며, 전통적인 신호 처리 기법은 단계적 동역학을 복원하는 데 한계가 있다. 본 논문은 단계적 동역학에 강인한 간단하고 새로운 베이지안 필터들을 제시하고, L1 정규화를 적용한 전역 필터를 도입한다. 이 전역 필터는 희소 해를 갖으며, 표준 볼록 최적화 방법으로 빠르게 구할 수 있다. 시뮬레이션된 시계열에 대해 고전적 필터와 비교했을 때, 제안된 기법이 기본 단계 동역학을 보다 정확히 복원함을 보였다. 실제 적용 사례로, Rhodobacter sphaeroides 편모 모터의 속도 전이 데이터를 추출하였다. 구현 코드는 http://www.eng.ox.ac.uk/samp/members/max/software/ 에서 제공한다.