마코프 모델 기반 시퀀스 구간 분할 가능도 계산

초록

본 논문은 마코프 모델 집합을 이용해 서열을 동질 구간으로 나누는 문제를 다룬다. 구간 수가 주어졌을 때 전체 구간화 가능도의 모멘트를 효율적인 동적 프로그래밍 알고리즘으로 계산한다. 전이 확률을 필요로 하지 않는 점이 히든 마코프 모델(HMM)과 차별화되며, 이를 바탕으로 사후 확률 최대화 기준을 제시해 최적 구간 수를 추정한다. CpG 섬 검출 사례를 통해 실용성을 입증한다.

상세 분석

이 연구는 “구간화 가능도(likelihood of segmentation)”라는 새로운 통계량을 정의하고, 이를 구간 수 k에 대한 확률분포의 모멘트(특히 평균과 분산)까지 정확히 구할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 핵심 아이디어는 각 위치 i에서 가능한 마지막 구간의 시작점 j를 고려해, 구간