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《改進(jìn)免疫算法在生物序列比對(duì)中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要序列比對(duì)是生物信息學(xué)中一種基本的信息處理方法，對(duì)于發(fā)現(xiàn)核酸和蛋白質(zhì)序列上的功能、結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的信息具有非常重要的意義。隨著生物序列數(shù)據(jù)庫中序列數(shù)據(jù)的激增，開發(fā)兼有高度生物敏感性和高效率的算法就顯得非常迫切。國內(nèi)外現(xiàn)有的算法大致可以分為三大類：同步法、步進(jìn)法和迭代法。它們都存在一些問題，例如：同步法只能比對(duì)8條之內(nèi)的序列，步進(jìn)法有時(shí)會(huì)陷入局部最優(yōu)解，迭代法運(yùn)算速度很慢等等。本文重點(diǎn)介紹了一些智能化算法和評(píng)價(jià)它們的數(shù)學(xué)理論框架。免疫算法是在免疫系統(tǒng)識(shí)別多樣性的啟發(fā)下所設(shè)計(jì)出的一種新的多峰值函數(shù)的尋優(yōu)算法。免疫算法本身具有許多優(yōu)良的計(jì)算特
2、性。目前在旅行商問題等組合優(yōu)化問題中有成功的應(yīng)用。本文對(duì)生物免疫系統(tǒng)的一些基本概念、系統(tǒng)組成、功能及原理進(jìn)行了介紹；簡單分析了人工免疫系統(tǒng)的研究內(nèi)容、研究現(xiàn)狀及基本理論；然后在分析了基本免疫算法原理和性能的基礎(chǔ)上，對(duì)原算法的親和度、突變規(guī)則及抗體期望值進(jìn)行了討論與改進(jìn)，并且加入了免疫算子，得到了改進(jìn)的免疫算法。本算法在保證了群體的多樣性性能同時(shí)，又促使群體快速持續(xù)收斂。在對(duì)多種序列比對(duì)算法分析研究的基礎(chǔ)上，本文將免疫算法應(yīng)用于序列比對(duì)，并針對(duì)序列比對(duì)的特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種基于免疫算法的序列比對(duì)算法，并應(yīng)用該算法進(jìn)行DNA序列和蛋白質(zhì)序
3、列的比對(duì)，通過實(shí)驗(yàn)證明了該算法的可行性和有效性。關(guān)鍵詞生物信息學(xué)；DNA；序列比對(duì)；免疫算法；免疫算子燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractSequencealignmentisabasicinformationdisposalmethodinBioinfo徹atics．Itisusefulfordiscoveringfunctionalstructural,andevolutionaryinformationinDNAandproteinsequences．Becausesequencedataincreaserapidlyinbio
4、logysequencedatabase，itisveryexigenttodevelopalgorithmsthathavehighbiologysensitivityandefficiency．Algorithmsareclassifiedthreespecies：dynamicprogrammingmethod，progressivemethodanditerativemethod．Insomesense，theyallhavesomedeficiencies．Forexample，dynamicprogrammingmethodC
5、analignwithonly8sequences；themaindisadvantageofprogressivealgorithmisthelocalminimumproblemanditerativealgorithmistimeconsuming．Someintelligentalgorithmswereemphasisintroducedandpresentedmathematicaltheorytoestimate．ImmuneAlgorithmisanewoptimizationalgorithmimitatingthei伽
6、nunesystemtosolvethemulti-modalfunctionoptimizationproblem．Andithasmanyperfectcalculationproperties．ThisalgorithmhasbeenappliedsuccessfullytocombinatorialoptimizationproblemssuchasRavelingsalesmanproblem．Inthispaper,somebasicconcepts，framework,functionsandprinciplesoftheb
7、iologicalimmunesystemareintroduced．Thentheresearchcontent，researchstatusandbasictheoryoftheartificialimmunesystemaresimplyanalyzed．Basedontheanalysisonprincipleandperformanceofbasedimmunealgorithm,thedefinitionofaffinity,principleofmutationandantibodyexpectationvaluewasdi
8、scussedandimprovedandimmuneoperatorswereadded，SOwegetimprovedimmunealgorithm．Thealgorithmkeepsmo
