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計算困難な問題への混成アプローチ:近似、並列化、randomization

计算困难问题的混合方法：近似、并行化和随机化

基本信息

批准号：
12780241
负责人：
陳致中
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Denki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

まず、計算的分子生物学における基本的な問題の一つである入れ子構造の弧付き最長共通部分列問題について研究した。この問題は1999年、米国のVictoria大学のEvans博士がtRNAと蛋白質の二次構造解明の研究で定式化された。Evans博士がこの問題のNP-困難性を推測したが、未解決のままにした。そのNP-困難性は本研究で初めて証明された。また、この問題の実用性のため、本研究でこの問題を解くための近似アルゴリズムを二つ設計した。特に、その近似アルゴリズムの一つは入力の系列が「k-diagonal」という良く知られている性質を満たす場合、最適解にほしい分だけ近い近似解を見つけることができる(すなわち、多項式時間近似スキームである)。この近似アルゴリズムを効率よく並列化することもできる。次に、頂点が生物の種類に対応し、辺が生物間の近縁関係に対応するグラフが与えられたとき、生物の系統史(phylogeny)を再構築する問題について研究した。この問題も計算的生物学における基本的な問題の一つである。本研究で、各種類の生物が定数個の新しい種類の生物しか生まない場合、この問題を解く線形時間のアルゴリズムが存在することを示した。また、実験で得られる生物間の近縁関係にエラーが出やすいことから、エラーを考慮したときの生物系統史の再構築問題についても研究した。この問題がNP困難であることを示した。この問題に対する近似アルゴリズムの開発はこれからの課題である。

A fundamental problem in computational molecular biology is the study of the longest common part sequence of molecular structures. In 1999, Dr. Evans of Victoria University of America formulated his research on the secondary structure of tRNA proteins. Dr. Evans speculated on the NP-difficulty of the problem, but did not solve it. NP-Difficulty is a preliminary proof of this study. This paper discusses the problem of the application of the two methods. In particular, the approximate solution of a series of inverse forces is "k-diagonal" and "polynomial time approximation". This is an approximation. Second, the apex of the species of organisms, the relationship between organisms, the relationship between the organisms, the relationship between the organisms, the relationship between The basic problem of computational biology. In this study, several new species of organisms were identified, and the linear time of their existence was demonstrated. The relationship between living things and the reconstruction of human system history should be considered. The problem is NP difficult. This problem is similar to the problem of open source.