Efektivní varianty dynamického programování v bioinformatice
Loading...
Date
Authors
Franěk, Jaromír
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Cílem této práce je nastudovat princip efektivních algoritmů využívajících dynamické programování. S pomocí těchto znalostí vytvořit aplikaci demonstrující princip efektivních algoritmů dynamického programování v bioinformatice a sepsat zprávu shrnující výsledky. Algoritmy, obsažené v této práci, řeší zarovnání sekvencí DNA, nebo predikci sekundární struktury RNA. Tyto algoritmy jsou zde porovnávány mezi sebou pro různé hodnoty vstupů. Pro samotné zarovnání sekvencí jsou zde použity algoritmy jako Needleman-Wunch a X-drop. Pro predikci sekundární struktury RNA je použit Zukerův algoritmus, který by měl odstraňovat některé nedostatky Nussinin algoritmu a samotný Nussinin algoritmus. Rekurze je zde představována pomocí rekurzivních stromů, dynamické programování pomocí skórovací matice. Uživatel má možnost také porovnat rychlosti obou přístupů pro zadané sekvence. Pro zajištění jednoduché dostupnosti se jedná o webovou aplikaci běžící na straně klienta.
Purpose of this thesis is to study principle of effective algorithms, that are using dynamic programming. Using this knowledge to create application demonstrating principle of effective algorithm of dynamic programming in bioinformatics and write a report summarizing results. Algorithms used in this thesis are solving DNA sequence alignment or RNA secondary structure prediction. These algorithms are compared between themselves based on different input values. For DNA sequence alignment are used algorithms such as Needleman-Wunch and X-drop. For prediction of secondary RNA structure is used Zuker algorithm, that should remove some of Nussin algorithm weaknesses and Nussin algorithm itself. Recursion is showed by recursion trees. Dynamic programming is showed by score matrix. User also have ability to compare speed of both approaches for given sequences. It is programmed as web application, that run on client's side. This ensure easy availability.
Purpose of this thesis is to study principle of effective algorithms, that are using dynamic programming. Using this knowledge to create application demonstrating principle of effective algorithm of dynamic programming in bioinformatics and write a report summarizing results. Algorithms used in this thesis are solving DNA sequence alignment or RNA secondary structure prediction. These algorithms are compared between themselves based on different input values. For DNA sequence alignment are used algorithms such as Needleman-Wunch and X-drop. For prediction of secondary RNA structure is used Zuker algorithm, that should remove some of Nussin algorithm weaknesses and Nussin algorithm itself. Recursion is showed by recursion trees. Dynamic programming is showed by score matrix. User also have ability to compare speed of both approaches for given sequences. It is programmed as web application, that run on client's side. This ensure easy availability.
Description
Citation
FRANĚK, J. Efektivní varianty dynamického programování v bioinformatice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Informační technologie
Comittee
doc. Mgr. Adam Rogalewicz, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Vašíček, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Ivana Burgetová, Ph.D. (člen)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Aleš Smrčka, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-09
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C. Otázky u obhajoby: Bylo by možné přidat další optimalizace a heuristiky k implementovaným algoritmům? Stručně nastiňte možnosti. V jakém jazyce jste implementoval vaše algoritmy? Co reprezentuje matice, kterou jste prezentoval? Může ovlivnit výběr programovacího jazyka ovlivnit vaše výsledky?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení