Extending the theory of Algebraic Dynamic Programming for applications in bioinformatics

扩展代数动态规划理论在生物信息学中的应用

• 批准号: 212686714
• 负责人: Professor Dr. Rolf Backofen, since 4/2012
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Bioinformatik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/212686714?language=en
• 关键词: Extending; theory; Algebraic; Dynamic; Programming

Dynamische Programmierung ist die Basis vieler Algorithmen im Bereich der Bioinformatik, wie etwa der Alignment-Methoden der komparativen Genomik oder der Algorithmen zur Vorhersage von RNA-Strukturen. Auf Grund neuer biologischer und informatischer Erkenntnisse werden diese Algorithmen kontinuierlich weiterentwickelt und für einzelne Forschungsvorhaben individuell angepasst. Daraus ergibt sich ein stetig steigender Bedarf diverse Varianten effizient und einfach zu implementieren, was insbesondere dadurch erschwert wird, dass die rekursive Struktur der Algorithmen mit zunehmender Spezialisierung komplexer wird. Algebraische Dynamische Programmierung (ADP) ist ein System, mit dem auf Dynamischer Programmierung basierende Algorithmen schnell, einfach und effizient entwickelt und implementiert werden können. In diesem Projekt wollen wir ADP so erweitern, dass es auf noch mehr Probleme angewendet werden kann, einfacher benutzbar und effizienter wird. Dazu werden wir zunächst Algorithmen zum Alignment von RNA-Pseudoknoten-Strukturen und zur Vorhersage von RNARNA- Interaktionen in ADP formulieren. Darüber hinaus wollen wir verschiedene neue Optimierungstechniken in das ADP-System integrieren. Das wird neben noch effizienteren Implementierungen auch zu einem allgemeineren Verständnis dieser Optimierungen beitragen so dass diese in Zukunft leichter auf neue Anwendungen übertragen werden können. Da probabilistische Modelle in der Bioinformatik immer weitere Verbreitung finden, werden wir ADP auch dahingehend erweitern, dass diese noch besser unterstützt werden.

动态程序是生物信息学中的基础算法，是比较基因组的比对方法或 RNA-Strukturen 的算法。 Auf Grund neuer biologischer 和 informatischer Erkenntnisse werden diese Algorithmen kontinuierlich weiterentwickelt 和 für einzelne Forschungsvorhaben individuell angepasst。 Daraus ergibt sich ein stetig steigender Bedarf 提供了多种有效的变体和实现方式，是一种将算法的递归结构与复杂化器相结合的算法。代数动态编程 (ADP) 是一个系统，它是动态编程的基础算法，可有效实现和实现。在 ADP 项目中，我们遇到了一些问题，包括解决问题和提高效率。我们将讨论 RNA 伪结构结构的比对和 ADP 公式中 RNARNA 相互作用的算法。 Darüber hinaus wollen wir verschiedene neue Optimierungstechniken in das ADP-System integrieren。必须执行所有有效操作才能执行所有优化操作，以便在未来的工作中执行新的操作。生物信息学中的概率模型在我们的研究中得到了应用，我们可以通过 ADP 来实现这一点，这是我们所了解的。