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複雑生体構造のデータ圧縮を通じた発生原理の解明

通过复杂生物结构的数据压缩阐明发育原理

基本信息

批准号：
19650053
负责人：
阿久津達也
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19650053/
关键词：
L-system グラフ文法文法圧縮複雑系代謝ネットワーク木構造文脈自由文法発生オイラー文字列文字列圧縮生体構造データ圧縮編集距離無順序木グラフ構造 Eulerツアー画像圧縮タンパク質立体構造

项目摘要

本年度はグラフ構造の圧縮を中心に研究を行い、以下の成果を得た。(1) グラフ圧縮手法の開発とその代謝ネットワーク比較への応用文字列の圧縮法として、与えられた文字列を生成する最小もしくはそれに近い文法を見つける文法圧縮という手法がある。特に複数回現れるパターンを繰り返し置換するSEQUITURという圧縮法がある。この方法をグラフの圧縮に拡張したGRAPHITOURという手法が提案されていた。しかしながら、GRAPHITOURでは同型なグラフを入力しても必ずしも同じように圧縮されないという問題点があった。そこで、同型なグラフは必ず同じように圧縮されるようにGRAPHITOURを拡張した手法を開発した。さらに、この手法を代謝ネットワークの比較に適用し有効性を確認した。(2) 木の文法圧縮を行う分割型アルゴリズム文法圧縮をグラフなどの構造データに拡張する試みは上記のように色々と行われてきたが、最小の文法と比べた時の圧縮率に理論的保証のあるアルゴリズムは知られていなかった。本研究では理論的保証のある木構造に対する文法圧縮アルゴリズムを開発するために、まず、枝の置き換えにより順序木を生成する文法を定義した。次に、文字列に対して知られていた分割型の文法圧縮アルゴリズムをもとに、この文法を用いて木構造の圧縮を行う分割型のアルゴリズムを開発した。そして、このアルゴリズムの近似率が0(n^{5/6})であることを示した。さらに、これらの結果を無順序木に拡張できることを示した。

This year's research on structural compression centers has resulted in the following results: (1)The method of compression of text string is compared with the method of compression of text string, and the method of compression of text string is generated with the method of compression of text string. In particular, multiple recurrences occur in the form of SEQUITUR. This method is based on the principle of "zero pressure" and "zero pressure". For example, if you want to create a new image, you can create a new image. For example, if you want to open a new file, you can open it up. The comparison between the two methods confirms that there is a difference between them. (2)The syntax compression of wood is divided into two types: syntax compression, structure compression, and structure compression. The syntax compression is divided into two types: structure compression, and structure compression. This study provides a theoretical basis for the definition of grammar for the development of syntax, structure, and sequence. Second, the text column is known to be divided into two types of syntax compression and separation. The similarity of the data is 0(n^{5/6}). The result is that there is no sequence of events.