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基因表达数据主要来自于两个方面：（1）基因芯片，这是最主要的表达数据来源，利用基因芯片技术可以大规模并行获取基因转录结果mRNA的数据；（2）表达系列分析SAGE和差异显示、蛋白质芯片等是快速检测蛋白质及其含量的另一类技术。

通过分析基因表达数据，发现与疾病直接相关的基因，以及发现这些基因的活动规律。

聚类分析是模式识别中一种非常有吸引力的方法，特别适用于模式分类数不知道的情况。基因表达数据聚类分析一般包括以下几个步骤：（1）确定基因表达的数据；（2）计算相似性矩阵，各个矩阵元素代表两个基因的表达是否相似；（3）选择算法进行聚类分析；（4）显示分析结果。对数据进行聚类分析之前，必须将包含在基因表达矩阵中的数据进行相似程度分析，并且对分析结果进行量化。