4446
правок
Irina (обсуждение | вклад) м (→Применение) |
Irina (обсуждение | вклад) |
||
(не показаны 3 промежуточные версии этого же участника) | |||
Строка 3: | Строка 3: | ||
== Постановка задачи == | == Постановка задачи == | ||
В работе Миллера и Майерса [9] рассматривается задача парного выравнивания последовательностей, в которой мера расстояния основана на модели штрафа за | В работе Миллера и Майерса [9] рассматривается задача парного выравнивания последовательностей, в которой мера расстояния основана на модели штрафа за гэп (пропуск в последовательности). Авторы предложили эффективный алгоритм для решения задачи в ситуации, когда штраф за гэп является вогнутой функцией от длины гэпа. | ||
Строка 9: | Строка 9: | ||
Для оценки качества выравнивания было предложено множество различных метрик (например, расстояние редактирования, матрица замен [11]). В данной статье рассматривается модель ''штрафа за | Для оценки качества выравнивания было предложено множество различных метрик (например, расстояние редактирования, матрица замен [11]). В данной статье рассматривается модель ''штрафа за гэп''. | ||
Строка 18: | Строка 18: | ||
Штрафная функция W(k) является ''аффинной'', если W(k) = a + bk, где a, b – константы. Аффинная функция является частным случаем вогнутой функции. Задача об аффинных штрафах рассматривалась в работах [1, 6] и в [[Локальное выравнивание (с аффинными штрафами за | Штрафная функция W(k) является ''аффинной'', если W(k) = a + bk, где a, b – константы. Аффинная функция является частным случаем вогнутой функции. Задача об аффинных штрафах рассматривалась в работах [1, 6] и в [[Локальное выравнивание (с аффинными штрафами за гэп)|одноименной статье]]. | ||
Строка 26: | Строка 26: | ||
'''Задача''' | '''Задача''' | ||
'''Дано''': Две строки X и Y, функция оценки <math>\delta</math> и функция штрафа за | '''Дано''': Две строки X и Y, функция оценки <math>\delta</math> и функция штрафа за гэп W(k). | ||
'''Требуется''': найти оптимальное выравнивание X и Y. | '''Требуется''': найти оптимальное выравнивание X и Y. | ||
Строка 55: | Строка 55: | ||
Концептуально оценка выравнивания используется для фиксации эволюционного расстояния между двумя заданными последовательностями. Поскольку гэп величиной в более чем один пробел может быть создан одним мутационным событием, в некоторых случаях может быть более уместным рассматривать гэп длиной k в качестве единичного элемента вместо k различных точечных мутаций. Однако вопрос о том, какую функцию штрафа за открытие гэпа следует использовать, весьма непрост и иногда зависит от конкретного приложения. В большинстве приложений, таких как BLAST, используется аффинная функция штрафа, которая на практике до сих пор является доминирующей моделью. С другой стороны, Беннер и др. [2], а также Гу и Ли [13] предложили в некоторых случаях использовать логарифмическую функцию штрафа. Вопрос о том, имеет ли смысл использовать вогнутую функцию штрафа за открытие гэпа в | Концептуально оценка выравнивания используется для фиксации эволюционного расстояния между двумя заданными последовательностями. Поскольку гэп величиной в более чем один пробел может быть создан одним мутационным событием, в некоторых случаях может быть более уместным рассматривать гэп длиной k в качестве единичного элемента вместо k различных точечных мутаций. Однако вопрос о том, какую функцию штрафа за открытие гэпа следует использовать, весьма непрост и иногда зависит от конкретного приложения. В большинстве приложений, таких как BLAST, используется аффинная функция штрафа, которая на практике до сих пор является доминирующей моделью. С другой стороны, Беннер и др. [2], а также Гу и Ли [13] предложили в некоторых случаях использовать логарифмическую функцию штрафа. Вопрос о том, имеет ли смысл использовать вогнутую функцию штрафа за открытие гэпа в общем случае, остается открытым. | ||
== Открытые вопросы == | == Открытые вопросы == | ||
Отметим, что результаты данной статьи были независимо получены Галилом и Джанкарло [5]; | Отметим, что результаты данной статьи были независимо получены Галилом и Джанкарло [5]; в случае аффинного штрафа за открытие гэпа Готох [5] предложил алгоритм для решения задачи выравнивания с временем выполнения <math>O(n^2)</math>. В работе [4] Эппштейн представил более быстрый алгоритм для решения той же задачи выравнивания последовательностей с вогнутой функцией штрафа за открытие гэпа с временем выполнения <math>O(n^2)</math>. Вопрос о том, существует ли субквадратичный алгоритм для решения этой задачи, остается открытым. Следует отметить, что субквадратичные алгоритмы для решения задачи выравнивания последовательностей существуют в случаях, когда метрика не основана на модели штрафа за открытие гэпа и вычисляется как <math>\sum_{i = 1}^{\ell} \delta(X'[i], Y'[i])</math>, основываясь только на функции оценки <math>\delta(a, b)</math>, где <math>a, b \in \Sigma \cup \{ </math> _ <math> \} </math>, где "_" обозначает пробел [3, 8]. | ||
== Экспериментальные результаты == | == Экспериментальные результаты == |
правок