2025年“深圳杯”数学建模挑战赛D题-法医物证多人身份鉴定问题

法医物证多人身份鉴定问题

小驴数模

犯罪现场法医物证鉴定是关系到国家安全、公共安全、人民生命财产安全和社会稳定的重大问题。目前法医物证鉴定依赖DNA分析技术不断提升。DNA检验的核心是STR(Short Tandem Repeat,短串联重复序列)分析技术,STR的核心序列重复次数存在个体差异多态性,因此STR也被称为细胞的DNA指纹。

STR基因座是染色体上一个特定的物理位置,等位基因是同一基因座上不同表现形式的DNA序列。在STR图谱中,每一个主峰代表一个等位基因,其size表示该STR等位基因的DNA片段长度,不同size对应不同的等位基因,height是峰高,反映该等位基因的DNA量,可用于判断样本是否为混合样本。每个个体在每个基因座上拥有两个等位基因,基因型指的是个体基因座上等位基因的组合,不同个体的基因型常不同,因此可检查特定基因座上的基因型来进行身份鉴定。

对于多人犯罪案件中的DNA物证,其混合STR图谱的分析是案件侦破的关键。混合STR图谱中包含了多人的DNA信息,需要正确分析混合数据中各组分的贡献者构成和比例,作为案情判断依据之一。

请你们团队研究解决下面问题:

问题1 混合STR图谱分析的首要问题是判断贡献者人数。贡献者人数的正确与否决定着分析结果的准确率。依据附件1中混合STR图谱数据(如图1所示)设计算法或模型,用于识别某一混合样本中的贡献者人数,并评估其准确性。

问题2 在分析出贡献者人数后,还需要判断各贡献者的混合比例。当贡献者比例接近时,等位基因可能重叠,导致误判基因型。明确比例有助于更精准地分析混合图谱。依据附件2中混合ST图谱数据(如图2所示)设计算法或模型,用于识别某一混合样本中的贡献者比例,并评估其准确性。

图2 2人混合图谱拆分示意图

问题3 根据附件1与附件2的混合STR图谱数据以及附件3中各个贡献者的基因型,设计算法或模型,用于推断某一混合STR图谱中各个贡献者对应的基因型,并评估其准确性。

问题4 依据附件4中混合STR图谱数据(如图3所示)设计算法或模型,用于减少混合样本中噪声的干扰,以提高混合样本分析的准确性。

图3 2人混合图谱降噪示意图

数据集及其说明见附件:

链接:https://pan.baidu.com/s/1aNpk0oONWA6w7JR7-PYGFg?pwd=3uu6 提取码: 3uu6

获取免费思路关注b站账号 小驴数模

相关推荐
统计学小王子1 天前
数模之路获奖总结——数据分析交流(R语言)
数学建模·数据挖掘·数据分析·r语言
MoRanzhi12032 天前
基于 SciPy 的矩阵运算与线性代数应用详解
人工智能·python·线性代数·算法·数学建模·矩阵·scipy
人大博士的交易之路3 天前
今日行情明日机会——20250926
数学建模·数据分析·缠论·缠中说禅·涨停回马枪
泰迪智能科技3 天前
分享“泰迪杯”数据挖掘挑战赛全新升级——赛题精准对标,搭建 “白名单” 赛事进阶通道
人工智能·数学建模·数据挖掘
贝塔实验室4 天前
ADMM 算法的基本概念
算法·数学建模·设计模式·矩阵·动态规划·软件构建·傅立叶分析
文火冰糖的硅基工坊5 天前
[硬件电路-320]:模拟电路与数字电路,两者均使用晶体管(如BJT、MOSFET),但模拟电路利用其线性区,数字电路利用其开关特性。
单片机·嵌入式硬件·数学建模·fpga开发·系统架构·信号处理
小陈爱建模5 天前
[已更新]2025华为杯E题数学建模研赛E题研究生数学建模思路代码文章成品:高速列车轴承智能故障诊断问题
数学建模
一碗白开水一5 天前
【第30话:路径规划】自动驾驶中Hybrid A星(A*)搜索算法的详细推导及代码示例
人工智能·算法·机器学习·计算机视觉·数学建模·自动驾驶
MATLAB代码顾问5 天前
Python实现海鸥优化算法(Seagull Optimization Algorithm, SOA)(附完整代码)
数学建模
CC数学建模5 天前
2025年中国研究生数学建模竞赛“华为杯”C题 围岩裂隙精准识别与三维模型重构完整高质量成品 思路 代码 结果分享!全网首发!
数学建模·重构