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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种基于接触数权重平滑和特征融合的单细胞Hi-C聚类方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115659190B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211243731.X，技术领域涉及：G06F18/23；该发明授权一种基于接触数权重平滑和特征融合的单细胞Hi-C聚类方法及系统是由吴昊;史振岐;周详斐设计研发完成，并于2022-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于接触数权重平滑和特征融合的单细胞Hi-C聚类方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于接触数权重平滑和特征融合的单细胞Hi‑C聚类方法及系统，包括：1数据预处理；2基于接触数权重的平滑；使用权重矩阵来量化不同邻居片段对目标染色体片段的影响；3重启随机游走平滑；使用重启随机游走算法对基于接触数权重的平滑处理后的染色体接触矩阵进行平滑处理；4接触二值化；5主成分提取；使用KPCA进行降维并生成细胞嵌入；6特征融合；7谱聚类；使用谱聚类算法实现细胞聚类。本发明提出的针对单细胞Hi‑C聚类方法性能明显优于现有的聚类方法，大幅提高了处理大规模单细胞Hi‑C数据集时的聚类效果，并且可以识别出数据集中细胞数量较少的细胞类型。

本发明授权一种基于接触数权重平滑和特征融合的单细胞Hi-C聚类方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于接触数权重平滑和特征融合的单细胞Hi-C聚类方法，其特征在于，包括： 1数据预处理；以给定分辨率将单细胞Hi-C数据中的染色体相互作用数据标准化为染色体接触矩阵； 2基于接触数权重的平滑；染色体接触矩阵中的每一行代表染色体片段与其所有邻居之间的相互作用信息；使用权重矩阵来量化不同邻居片段对目标染色体片段的影响； 3重启随机游走平滑；使用重启随机游走算法对步骤2基于接触数权重的平滑处理后的染色体接触矩阵进行平滑处理； 4接触二值化；对步骤3重启随机游走平滑处理后的矩阵进行二值化处理； 5主成分提取；使用KPCA进行降维并生成细胞嵌入； 6特征融合；通过KPCA生成的细胞嵌入的每一行代表一个细胞中的染色体结构信息；通过细胞嵌入计算细胞之间的欧式距离，并构造距离矩阵作为细胞嵌入的补充；通过行合并的方式合并距离矩阵和步骤4处理后得到的矩阵，从而形成新的特征矩阵； 7谱聚类；使用谱聚类算法实现细胞聚类； 步骤3中，使用重启随机游走算法对步骤2基于接触数权重的平滑处理后的染色体接触矩阵进行平滑处理；包括： 将S表示为一个无向加权图，其中，节点代表染色体片段，Sij代表染色体片段i和j之间边的权重；使用重启随机游走算法对矩阵S进行平滑处理，矩阵R为矩阵S的归一化矩阵，定义为： 重启随机游走算法的每一步都有随机游走到下一个节点或返回起始节点两种选择，指定重启概率r作为返回起始节点的概率，1-r作为游走到相邻染色体片段的概率；具体实现过程按照式IV进行重复计算： Ut＝rUt-1R+1-rIIV 式IV中，t表示迭代次数，Ut代表经过t次重启随机游走算法平滑后的矩阵，重启随机游走算法从U0开始迭代，U0和I都是单位矩阵，表示第t次迭代时染色体片段i游走到染色体片段j的概率，当满足条件||Ut-Ut-1||2≤10-6时，矩阵U上的重启随机游走过程达到收敛，得到最终的矩阵

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