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A Method for Bio-Sequence Analysis Algorithm Development Based on the PAR Platform

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Big Data Mining and Analytics 2023年第1期6卷 11-20页

作者： Haipeng shi Huan Chen Qinghong Yang Jun Wang haihe shi School of Software Jiangxi Normal UniversityNanchang 330022China School of Computer and Information Engineering Jiangxi Normal UniversityNanchang 330022China

The problems of biological sequence analysis have great theoretical and practical value in modern *** solving algorithms are used for these problems,and complex similarities and differences exist among these algorithms for the same problem,causing difficulty for researchers to select the appropriate *** address this situation,combined with the formal partition-and-recur method,component technology,domain engineering,and generic programming,the paper presents a method for the development of a family of biological sequence analysis *** designs highly trustworthy reusable domain algorithm components and further assembles them to generate specifific biological sequence analysis *** experiment of the development of a dynamic programming based LCS algorithm family shows the proposed method enables the improvement of the reliability,understandability,and development efficiency of particular algorithms.

关键词： partition-and-recur(PAR) domain engineering biological sequences feature model component assembly

基于动态规划的双序列比对算法构件设计与实现

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计算机研究与发展 2019年第9期56卷 1907-1917页

作者：石海鹤周卫星江西师范大学计算机信息工程学院

双序列比对算法是生物信息学中的一个关键算法,广泛应用于序列相似性分析以及基因组序列数据库搜索.现有研究主要针对特定应用问题优化和使用相对应比对算法,缺乏高抽象层算法框架的细致研究,在一定程度上导致了序列比对算法的冗余性以... 详细信息

双序列比对算法是生物信息学中的一个关键算法,广泛应用于序列相似性分析以及基因组序列数据库搜索.现有研究主要针对特定应用问题优化和使用相对应比对算法,缺乏高抽象层算法框架的细致研究,在一定程度上导致了序列比对算法的冗余性以及人为选择算法可能造成的误差等问题,也使得人们难以有效地了解算法结构.通过深入分析基于动态规划的双序列比对算法(dynamic programming-based pairwise sequence alignment algorithm, DPPSAA)领域,在建立该算法领域的特征模型以及对应算法构件交互模型基础上,利用PAR 平台形式化实现双序列比对算法构件库,并装配生成具体算法,保证了形式化装配算法的可靠性,为序列相似性分析算法应用提供了一条有价值的参考途径.最后,利用PAR平台 C++程序生成系统将组装的比对算法转换为 C++程序,运行结果表明DPPSAA算法构件库具有一定的实用性.

关键词：双序列比对算法动态规划特征模型构件交互模型 PAR平台

基于JATLite代理平台的程序设计ICAI的实现

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计算机工程 2006年第13期32卷 88-90页

作者：肖正兴杨庆红薛锦云石海鹤深圳职业技术学院电信学院软件系深圳518500 江西师范大学信息工程学院南昌330027

Agent技术的发展为程序设计ICAI的研制提供了新的思路和解决办法,Agent平台为Agent的构建以及Agent之间的通信提供了支撑。该文提出了基于Agent的程序设计ICAI模型,并在JATLite代理平台的基础上设计和实现了该模型,利用多Agent之间的合... 详细信息

Agent技术的发展为程序设计ICAI的研制提供了新的思路和解决办法,Agent平台为Agent的构建以及Agent之间的通信提供了支撑。该文提出了基于Agent的程序设计ICAI模型,并在JATLite代理平台的基础上设计和实现了该模型,利用多Agent之间的合作将现代教育技术贯彻在教学过程中。

关键词：软件Agent PAR方法多代理 KQML

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图类算法可重用设计及其实现

江西师范大学学报（自然科学版） 2023年第1期47卷 52-60页

作者：轩瑞陈磊石海鹤江西师范大学计算机信息工程学院江西南昌330022

为了提高图算法生成效率和可靠性,该文提出一种将领域特征模型与构件组装技术相结合的可重用的图类算法开发方法.首先,通过对一族图算法的深入分析,揭示出图类算法领域的共性特征和可变特征,建立领域特征模型;然后,分析特征之间的交互过... 详细信息

为了提高图算法生成效率和可靠性,该文提出一种将领域特征模型与构件组装技术相结合的可重用的图类算法开发方法.首先,通过对一族图算法的深入分析,揭示出图类算法领域的共性特征和可变特征,建立领域特征模型;然后,分析特征之间的交互过程,设计图类算法的可重用构件,并对构件依赖关系做出描述;最后,借助高可靠平台对算法构件进行开发,建立高可靠可重用构件库,进一步由构件组装出多种图算法,提高了图算法的开发效率和可靠性.实验表明开发出的图算法可重用构件库具有一定的实用性.

关键词：图算法生成特征模型可重用设计构件

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基于构件的若干图算法开发和生成

江西师范大学学报（自然科学版） 2016年第6期40卷 635-639页

作者：鄢梦恬石海鹤江西师范大学计算机信息工程学院江西南昌330022

软件构件技术可显著提高程序的可靠性和开发效率,极大减少开发成本.泛型程序设计有助于降低编程的复杂度,为重用构件开发提供有效支持.介绍了生成式程序设计思想及泛型程序设计技术,分析了图算法领域的关键特征及领域共性问题,并对广度... 详细信息

软件构件技术可显著提高程序的可靠性和开发效率,极大减少开发成本.泛型程序设计有助于降低编程的复杂度,为重用构件开发提供有效支持.介绍了生成式程序设计思想及泛型程序设计技术,分析了图算法领域的关键特征及领域共性问题,并对广度优先搜索、单源最短路径、所有顶点对最短路径等一类问题进行抽象,设计出相应的泛型图算法构件,进一步借助PAR方法中的泛型机制进行描述,并在PAR平台程序生成系统上进行构件组装生成具体的算法程序.

关键词：图算法生成构件生成式程序设计 PAR方法

Formal Calculation and Invariant-Based Validation Establish Dependable Algorithmic Programs

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China Communications 2011年第4期8卷 58-64页

作者：郑宇军石海鹤薛锦云陈胜勇 College of Computer Science & Technology Zhejiang University of Technology Provincial Lab of High-Performance Computing Technology Jiangxi Normal University

The paper presents a formal and practical approach to dependable algorithm ***,starting from a formal specification based on the Eindhoven quantifier notation,a problem is regularly reduced to subproblems with less complexity by using a concise set of calculation rules,the result of which establishes a recurrence-based ***,a loop invariant is derived from the problem specification and recurrence,which certifies the transformation from the recurrence-based algorithm to one or more iterative *** demonstrate that our approach covers a number of classical algorithm design tactics,develops algorithmic programs together with their proof of correctness,and thus contributes fundamentally to the dependability of computer software.

关键词： formal methods algorithm calculation loop invariants program validation

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循环不变式开发新策略及其应用

计算机工程与应用 2006年第4期42卷 105-107,161页

作者：石海鹤肖正兴薛锦云江西师范大学计算机信息工程学院中国科学院软件研究所计算机科学重点实验室北京100080 深圳职业技术学院

循环不变式体现了循环程序的本质特征,在算法程序的开发、证明和推导中具有十分重要的作用。而传统的循环不变式开发策略并没有很好地解决循环不变式开发难的问题。文章在阐述现有策略局限性的基础上,详细阐述了刻画循环不变式本质特征... 详细信息

循环不变式体现了循环程序的本质特征,在算法程序的开发、证明和推导中具有十分重要的作用。而传统的循环不变式开发策略并没有很好地解决循环不变式开发难的问题。文章在阐述现有策略局限性的基础上,详细阐述了刻画循环不变式本质特征的新定义及基于此定义的开发循环不变式的新策略,并通过三个典型的实例,对开发新策略的具体应用作了比较深入的探索。

关键词：循环不变式算法程序形式化方法 PAR方法

基于混合策略的de novo序列拼接算法构造

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江西师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期46卷 300-307页

作者：肖存威石海鹤王岚程柏良江西师范大学计算机信息工程学院江西南昌330022

在对3种de novo(从头)序列拼接的基本策略进行分析的基础上,该文研究了混合策略序列拼接算法的构造过程,从而整合多个单一策略优点;再利用形式化方法和形式化平台方面的优势,结合领域分析建模和产生式编程的方法,构造了2个基于OLC策略... 详细信息

在对3种de novo(从头)序列拼接的基本策略进行分析的基础上,该文研究了混合策略序列拼接算法的构造过程,从而整合多个单一策略优点;再利用形式化方法和形式化平台方面的优势,结合领域分析建模和产生式编程的方法,构造了2个基于OLC策略的算法(OLC_assembly_1,OLC_assembly_2)及1个基于DBG策略的算法(DBG_assembly),进一步组装出在(OLC+DBG)→OLC混合模式下的算法(简称ODO算法);最后,从GenBank中选取了3个实验样本,从N50、Contigs number、Coverage等角度,比较了在3个单一策略下的算法和ODO构造算法的拼接结果,分析了coverage depth和k值的变化对拼接结果的影响.实验结果表明:该文实现的ODO算法比单一策略在序列拼接时所产生的结果在N50和Coverage等参数上均有一定的优势.

关键词： de novo序列拼接混合策略领域特征建模产生式编程形式化方法

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An Algebraic Approach to Mechanical Tabu Search Algorithm Generation

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An Algebraic Approach to Mechanical Tabu Search Algorithm Ge...