【優(yōu)秀碩士博士論文】基于q-gram過濾的海量基因序列比對算法研究最終版

1、碩士學(xué)位論文題目基于Qgram過濾的海量基因序列比對算法研究專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向生物信息學(xué)授予學(xué)位日期2014年6月30日基于Qgram過濾的海量基因序列比對算法研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)生物信息學(xué)是21世紀(jì)生物學(xué)的核心，通過研究與探索生物信息學(xué)，不僅能發(fā)現(xiàn)生命科學(xué)所包含的本質(zhì)問題，而且能對人類發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。序列比對作為生物信息學(xué)的基礎(chǔ)，具有重要的研究價(jià)值，通過序列比對，可以得到序列在結(jié)構(gòu)上的相似性，近一步推測出其在功能上的

2、相似性。然而，當(dāng)今世界的基因數(shù)據(jù)庫過于龐大并且還在以爆炸式的速度逐年增長，對生物數(shù)據(jù)庫的研究需要去粗取精，去偽存真，才能對基因序列做出精準(zhǔn)的預(yù)測。本文以qgram過濾算法以及NeedlemanWunsch算法為研究對象，詳細(xì)分析了過濾階段基于qgram的各種過濾器以及下一階段NeedlemanWunsch算法的并行實(shí)現(xiàn)，在充分研究各種過濾器能力以及基因序列比對并行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于qgram過濾的海量基因序列比對算法的并行實(shí)現(xiàn)。本

3、文的核心思想是首先對海量基因序列進(jìn)行過濾，得到與查詢序列相接近的候選序列庫，然后將查詢序列與已得候選庫進(jìn)行比對，將NeedlemanWunsch算法并行實(shí)現(xiàn)。相比于已有算法，本文工作的優(yōu)點(diǎn)在于對海量基因序列作了預(yù)處理，防theResearchofMassiveGeneSequenceAlignmentAlgithmBasedonQgramFilteringMethodAsisknowntoallbioinfmaticsistheceof

4、biologyinthe21stcentury.Throughbioinfmaticsresearchexplationwecannotonlydiscovertheessenceofissuecontainedinthebiosciencebutalsomakeagreatcontributiontohumandevelopment.Asthebasisfbioinfmaticssequencealignmenthasimptantr

5、esearchvalue.Bysequencealignmentsequencesimilarityinstructurecanbeobtained.togoastepfurtheritssimilarityinfunctioncanalsobespeculated.Howeverintodayswldthegeicdatabaseistoolargehasbeengrowinginanexplosivespeedyearafterye

6、ar.Researchonbiologicaldatabasesneedtodiscardthedrosstheessentialtomakeaccuratepredictionsaboutgenesequences.TotakeqgramfilteringalgithmNeedlemanWunschalgithmastheobjectofstudythispapermakesadetailedanalysisaboutthevario

7、usfiltersbasedonqgraminthefilteringstagetheparallelrealizationofNeedlemanWunschalgithminthenextstage.Basedonthefullresearchesoftheabilityofvariousfilterstheacteristicsoftheparallelalignmentofthegenesequencetheparallelrea

8、lizationofmassivegenesequencealignmentalgithmbasedonqgramalgithmcomestrue.Theceideaofthispaperistofilterthemassivegenesequencestoobtainacidatesequencedatabaseclosertoquerysequencethencomparethequerysequencewiththecidated

9、atabasefinallymakeNeedlemanWunschalgithmfparallelimplementationsuccess.Comparedwithexistingmethodstheadvantageofthiswkisthepretreatmentfmassivegenesequencepreventingalargenumbersofuselesscalculationsimprovingefficiencywh