【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物信息学与人工智能交叉，更具体的是，本专利技术涉及一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌avr基因rna二级结构生成器及其预测方法。
技术介绍
1、稻瘟病是由稻瘟菌引起的一种真菌病害，是影响全球水稻产量的三大主要病害之一，据统计，每年它都会对水稻种植造成10％至30％的产量损失，流行年份更会减产至50％。研究表明，水稻与稻瘟菌遵循“基因对基因”的抗性理论，其中无毒基因(avr基因)是决定植株对病原菌品种特异抗性的关键。作为一种典型的模式病原真菌，深入解析稻瘟菌的生物学特性和感染机制，对防控这类植物疫病，保障全球粮食安全具有重要科学价值和经济意义。
2、鉴于稻瘟菌无毒基因独特的进化特点，推测其rna二级结构可能也发挥着重要的调控作用，一方面，无毒基因普遍进化速率快、多拷贝、功能冗余，rna二级结构可能帮助实现其快速变异和新功能获得；另一方面，前期研究表明一些无毒基因依赖非编码rna介导的表观遗传调控，rna二级结构可能参与调节这些非编码rna的成熟和功能发挥，此外，无毒基因作为衔接稻瘟菌侵染和水稻免疫的关键因子，其rna结构变异可能直接影响宿主的识别和防御反应。由此可见，rna二级结构很可能是无毒基因进化和调控的关键层面。
3、rna二级结构预测技术已经在真菌研究和农作物病害防治中展现出显著的应用前景，在真菌研究中，通过预测rna的二级结构，研究人员能够更深入地理解其生物学特性和功能，为抗真菌药物的研发提供新的思路，同时，在农作物病害防治领域，该技术被广泛应用于rnai策略中，通过设计针对特定r
4、然而，现阶段主流rna二级结构预测方法仍存在局限性，缺乏有效融合结构与组学信息的多组学计算模型，这些不足制约了对病原菌复杂调控过程的全面解析。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是设计开发了一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌avr基因rna二级结构生成器，通过多种芯片的组合化使用，加快了生成器的执行速度。
2、本专利技术还设计开发了一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌avr基因rna二级结构的预测方法，融合两种驱动和多种学习模型，提高了实用性和计算效率，实现对稻瘟病的精准调控。
3、本专利技术提供的技术方案为：
4、一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌avr基因rna二级结构生成器，包括：
5、存储模块，其与pc端相连接，用于存储rna原始数据及中间结果；以及
6、特征提取模块，其与所述存储模块相连接，用于提取所述rna原始数据的序列特征；
7、结构生成模块，其与所述特征提取模块相连接，用于预测稻瘟菌avr基因rna二级结构的图结构；
8、评估优化模块，其与所述结构生成模块相连接，用于对稻瘟菌avr基因rna二级结构的图结构进行优化。
9、优选的是，所述存储模块包括：
10、arm芯片，其与所述pc端相连接；
11、dram芯片，其与所述arm芯片相连接；
12、所述特征提取模块包括：
13、第一fpga芯片，其与所述arm芯片相连接；
14、所述结构生成模块包括：
15、第一ai芯片，其与所述第一fpga芯片相连接；
16、第二fpga芯片，其与所述第一ai芯片相连接；
17、所述评估优化模块包括：
18、第二ai芯片，其与所述第二fpga芯片相连接；
19、第三fpga芯片，其与所述第二ai芯片相连接，用于输出优化后的稻瘟菌avr基因rna二级结构。
20、优选的是，还包括：
21、第一接口单元，其设置在所述存储模块上，用于与pc端相连接；
22、第二接口单元，其设置在所述特征提取模块上，用于与结构生成模块相连接；
23、第三接口单元，其设置在所述结构生成模块上，用于与评估优化模块相连接。
24、优选的是，所述第一接口单元包括：
25、usb接口，其设置在所述arm芯片上，用于连接pc端；
26、jtag接口，其设置在所述arm芯片上，用于对arm芯片进行调试；
27、以太网接口，其设置在所述arm芯片上，用于连接pc端；
28、rs232接口，其设置在所述arm芯片上，用于与dram芯片相连接；
29、所述第二接口单元包括：
30、第一数据线接口，其设置在第一fpga芯片上，用于与第一ai芯片的din0-d7引脚相连接；
31、第一同步时钟接口，其设置在第一fpga芯片上，用于与第一ai芯片的时钟引脚相连接；
32、第一使能信号接口，其设置在第一fpga芯片上，用于与第一ai芯片的使能引脚相连接；
33、所述第三接口单元包括：
34、第二数据线接口，其设置在第二fpga芯片上，用于与第二ai芯片的din0-d7引脚相连接；
35、第二同步时钟接口，其设置在第二fpga芯片上，用于与第二ai芯片的时钟引脚相连接；
36、第二使能信号接口，其设置在第二fpga芯片上，用于与第二ai芯片的使能引脚相连接；
37、所述第二fpga芯片与第一ai芯片通过api接口相连接，所述第三fpga芯片与第二ai芯片通过api接口相连接。
38、一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌avr基因rna二级结构的预测方法，使用所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌avr基因rna二级结构生成器，包括如下步骤：
39、步骤一、采集无毒基因的rna二级结构数据、rna序列数据、热力学特征数据、动力学特征数据和rna全基因组序列数据，并按照数据类型进行分类；
40、步骤二、构建基于编码器-解码器构架的深度神经网络模型，并将分类后的rna序列数据、热力学特征数据和动力学特征数据输入所述深度神经网络模型后，获得rna二级结构配对矩阵；
41、步骤三、构建gan模型，并将所述rna二级结构配对矩阵输入所述gan模型中，获得优化后的二级结构。
42、优选的是，所述步骤一还包括：对分类后的数据进行清洗和过滤。
43、优选的是，所述编码器的构建包括如下步骤：
44、步骤a、根据分类后的rna序列数据构建rna结构的图形表示g＝{v,e,x}；
45、其中，v是由rna的碱基节点组成，e表示碱基节点间引用的边，x表示与每个节点vi相关联的内容特征，n表示rna序列的长度；
46、步骤b、对热力学特征数据和动力学特征数据进行预处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构生成器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构生成器，其特征在于，所述存储模块包括：
3.如权利要求2所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构生成器，其特征在于，还包括：
4.如权利要求3所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构生成器，其特征在于，所述第一接口单元包括：
5.一种融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构的预测方法，使用如权利要求1-4任意一项所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构生成器，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构的预测方法，其特征在于，所述步骤一还包括：对分类后的数据进行清洗和过滤。
7.如权利要求6所述的融合知识驱动和数据驱动的稻瘟菌AVR基因RNA二级结构的预测方法，其特征在于，所述编码器的构建包括如下步骤：
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