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基于遗传算法与星比对的多序列比对混合算法

计算机应用 2004年第5期24卷 90-91,112页

作者：胡桂武郑启伦彭宏华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510640

多序列比对(MSA)是一个典型的NP完全问题,星比对是一种有效的多序列比对算法。文章针对MSA问题提出了将遗传算法与星比对算法结合在一起的混合算法,该算法充分发挥了遗传算法和星比对算法的优越性,可提高求解MSA问题的计算精度和计算速... 详细信息

多序列比对(MSA)是一个典型的NP完全问题,星比对是一种有效的多序列比对算法。文章针对MSA问题提出了将遗传算法与星比对算法结合在一起的混合算法,该算法充分发挥了遗传算法和星比对算法的优越性,可提高求解MSA问题的计算精度和计算速度,整个算法模拟了自然界进化的周期性,较好的解决了群体的多样性和收敛深度的矛盾。实验表明,该算法是有效的。

关键词：多序列比对生物信息学遗传算法星比对算子

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求解MSA问题的新型遗传算法

兰州理工大学学报 2005年第3期31卷 91-93页

作者：胡桂武牛熠杨胜良黄辉广东商学院数学与计算科学系广东广州510320 东莞理工学院广东东莞523106 兰州理工大学甘肃兰州730050

为了克服传统遗传算法求解MSA问题速度慢的缺点,提出了一种新型自适应遗传算法,不使用交叉算子,只使用变异和选择算子.提出了在算法初始化时引入种子的策略,用星比对算法生成一个种子,保证了解的质量,使用灾变算子来确保算法的搜索能力... 详细信息

为了克服传统遗传算法求解MSA问题速度慢的缺点,提出了一种新型自适应遗传算法,不使用交叉算子,只使用变异和选择算子.提出了在算法初始化时引入种子的策略,用星比对算法生成一个种子,保证了解的质量,使用灾变算子来确保算法的搜索能力.该算法模拟了自然界进化的周期性,较好地解决了群体多样性和收敛深度的矛盾.

关键词： MSA 遗传算法生物信息学星比对算子

基于模式匹配的DNA多序列比对及相似性分析

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基于模式匹配的DNA多序列比对及相似性分析

作者：王樱湖南大学

学位级别：硕士

随着人类基因组计划（HumanGenomeProj eot, HGP）的顺利实施和信息技术的迅速发展,大量分子序列数据被人们发掘出来。对这些分子序列数据进行科学有效的分析和处理,让它们为人类疾病的诊断和治疗、疫情的预防、新药的开发等领域发挥更... 详细信息

随着人类基因组计划（HumanGenomeProj eot, HGP）的顺利实施和信息技术的迅速发展,大量分子序列数据被人们发掘出来。对这些分子序列数据进行科学有效的分析和处理,让它们为人类疾病的诊断和治疗、疫情的预防、新药的开发等领域发挥更大的作用,已经成为人们愈加重视的研究话题,也是生物信息学的重要研究方向。生物信息学是多门学科相融合的新型的交叉学科。在生物信息学中,如何对基因序列进行有效且快速的比对,基因序列的相似性分析和进化关系分析都是其热门课题之一。本文的主要工作是提出一种新的多序列比对算法——基于模式匹配的DNA多序列比对算法,并在其基础上进行基因序列的相似性分析。具体工作概括如下：多序列比对是生物信息学中的一个基本问题。本文在模式匹配和Aho-Corasick搜索算法的理论基础上,深入分析研究了基于关键字树的DNA多序列比对算法,提出了一种新的多序列比对算法——基于模式匹配的DNA多序列比对算法。对该算法通过三组实验进行分析,并与原星比对算法、基于关键字树的DNA多序列比对算法进行比较。当序列相似度相对较低时,虽然该算法所用时间略长于基于关键字树的DNA多序列比对算法,但比对结果要优于基于关键字树的DNA多序列比对算法。当相似度很高的序列进行比对时,其比对的时间复杂度也优于另两种方法。实验结果表明了该算法的有效性。序列相似性分析也是生物信息学中的基本问题之一,其分析结果可广泛应用于物种分类、结构和功能预测、物种进化分析等领域。本文将模式匹配方法应用于序列相似性分析,使用基于模式匹配的多序列比对结果,采用Kimura双参数模型和Neighbor-joining方法构建进化树。实验结果表明该方法得到了与事实相近的结果。

关键词：生物信息学序列比对星比对模式匹配相似性分析

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基于模拟退火的多序列比对算法的研究

基于模拟退火的多序列比对算法的研究

作者：明华西安电子科技大学

学位级别：硕士

多序列比对是生物信息学中最基本的信息处理方法,而寻求更快更敏感的多序列比对算法一直是生物信息学研究的热点。本文对此进行了深入研究和探讨。本文深入地研究了当今国际上的各种序列比对算法,系统地阐述了最具代表性双序列比对算法N... 详细信息

多序列比对是生物信息学中最基本的信息处理方法,而寻求更快更敏感的多序列比对算法一直是生物信息学研究的热点。本文对此进行了深入研究和探讨。本文深入地研究了当今国际上的各种序列比对算法,系统地阐述了最具代表性双序列比对算法Needleman-Wunsch、Smith-Waterman、FASTA和BLAST;以及多序列比对算法中的渐进比对算法CLUSTALW、T-Coffee、DiAlign、迭代比对算法MultAlin、Prrp、Muscle、和基于图论的算法POA、ABA,并具体分析了各算法的优缺点。模拟退火算法是一种解NP完全组合优化问题的有效近似算法。本文通过对模拟退火SA-MSA算法的理论分析和实验测试,证明了目前的模拟退火在多序列比对问题上的应用模型具有不敏感和效率低的缺点。为了寻求更敏感的多序列比对算法,根据对模拟退火算法和星比对算法的研究,提出了一种新的基于模拟退火和星比对分工合作的多序列比对算法(MSA-CONSENSUS-STAR),将求解复杂的多序列比对问题分解为求解调和序列的问题和简单比对问题。并用多序列比对库BAliBASE中的用例对算法进行了测试,证明MSA-CONSENSUS-STAR算法是有效的。与SA-MSA和HMMT算法相比,精度有了大幅度的提高;与已有的ClustalW、SAGA和MultAlin算法相比,该算法对于含有“孤儿”序列和具有N/ C末端延伸的序列比对问题的求解能力更强。

关键词：生物信息学多序列比对调和序列模拟退火算法星比对

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模式匹配技术在多序列比对中的应用

信息系统工程 2014年第10期27卷 79-81页

作者：王樱杨丽李锡辉湖南信息职业技术学院计算机工程系

多序列比对一直是生物信息学中尚未解决的一个NP难题。在星比对算法和AhoCorasick算法的基础上,深入分析基于关键字树的DNA多序列比对算法,提出了一种新的多序列比对算法——基于模式匹配的DNA多序列比对算法。实验结果表明该算法是有... 详细信息

多序列比对一直是生物信息学中尚未解决的一个NP难题。在星比对算法和AhoCorasick算法的基础上,深入分析基于关键字树的DNA多序列比对算法,提出了一种新的多序列比对算法——基于模式匹配的DNA多序列比对算法。实验结果表明该算法是有效的。

关键词：多序列比对模式匹配关键字树星比对 Aho-Corasick算法