10. Dinaminis programavimas DP yra vienas i邸 algoritm迭, taikom迭 optimizavimo problemoms sprsti DP veikia skaidant didel u転duot眺 眺 ma転esnes sub-u転duotis.
11. Dinaminis programavimas Kiekviena subu転duotis vykdoma tik vien kart, o jos rezultatas i邸saugomas DP pasirenka sprendin眺 su did転iausiu (ma転iausiu) 眺veriu
12. Dinaminis programavimas Gali b笛ti taikomas globali迭 ir lokali迭 palygini迭 沿温庄艶邸一温i. Palygini迭 眺vertinimui gali b笛ti naudojamos pakeitimo matricos Reikia 眺vesti tarpo buvimo palyginyje baud
13. Dinaminis programavimas Tikslas surasti optimal迭 global迭 palygin眺 tarp dviej迭 sek迭 leid転iant atsirasti tarpams. Sudaroma matrica F, kurios elementai F(i,j) turi geriausio palyginio 眺verio reik邸m kai naudojamos i ir j ilgio subsekos
14. Dinaminis programavimas F(i,j) = max { F(i-1, j-1) + s(xi , yj ); F(i-1,j) d; F(i, j-1) d } s(a,b) yra pana邸umo 眺vertis, gaunamas i邸 pana邸umo matricos. d yra tarpo 眺vedimo bauda
22. Lokali迭 palygini迭 沿温庄艶邸一温 Neigiamos reik邸ms paveriamos 眺 0 Surandama did転iausia 眺verio reik邸m visoje matricoje ir nuo jos atsekamas palyginys
23. Dinaminis programavimas Garantuoja optimalaus palyginio radim (naudojant tam tikr 眺veri迭 schem) Ltas - sudtingumas O(n 2 ) Kompiuterio atminties reikalavimai auga kvadrati邸kai nuo sekos ilgio Netinka ilg迭 sek迭 palyginimui
25. FASTA algoritmas DP algoritmas atlieka daug skaiiavim迭 bereik邸mje srityje FASTA sutelkia paie邸k 眺 眺stri転aini迭 srit眺 6 5 5 5 5 4 3 3 3 2 1 A 5 5 5 5 4 4 3 3 2 2 1 G 4 4 4 4 4 4 3 3 2 2 1 C 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 1 T 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 A 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 G 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 G A T T G A C T T A A G
26. FASTA Naudojami artiniai (heuristika): geras lokalus palyginys turi tam tikr visi邸kos sutapimo subsek.
27. FASTA algoritmas Surasti visus kar邸tus ta邸kus (ilgio k sekos, kuirios idealiai sutampa) Galima naudoti hash arba look-up lenteles Atrinkti N geriausi迭 sek迭
29. FASTA algoritmas Konstruojamas svorinis kryptinis grafas Mazgai yra sub-palyginiai Kra邸tin (u,v) egzistuoja, jei u yra prie邸 v Kiekviena kra邸tin turi tarpo baud (neigiamas svoris) Ie邸koma maksimalaus svorio kelio Sub-se ka Kra邸tin
30. FASTA algoritmas Apribotoje srityje naudojamas dinaminio programavimo algoritmas Juostos plotis parametrizuotas
31. BLAST algoritmas Kitas heuristinis algoritmas Rezultatai 眺vertinami statisti邸kai Remiasi prielaida, kad homologins sekos turi trump迭 sek迭 por迭 su dideliais 眺veriais. iuos trumpus segmentus algoritmas prapleia 眺 abi puses kad b笛t迭 gautas optimalus palyginys
37. Pradinio High Scoring Segment Pair (HSP) prapltimas Neighborhood Score Threshold Minimum Score Significance Decay
38. BLAST algoritmas 3 転ingsnis optimalaus palyginio 沿温庄艶邸一温. Kiekviena rasta seka prapleiama 眺 abi puses 4 転ingsnis palyginio statistinio reik邸mingumo 眺vertinimas. Palyginio pltimas stabdomas, kai E-reik邸m b笛na didesn nei ribin. Toks rastas segmentas vadinamas didelio 眺verio segmentu ( High Scoring Segment Pair , HSSP, HSP)
39. BLAST algoritmas E- reik邸ms apibr転imas: Tiktinas HSP, kuri迭 眺vertis didesnis nei S, skaiius E = K*n*m*e - 了S K, 了 nuo modelio priklausanios konstantos n, m u転klausos ir sekos ilgiai
41. Algoritm迭 palyginimas U転klausos ilgis 153 DB dydis 5997 sekos 0.118 [s] BLAST 0.618 [s] FASTA 16.989 [s] D.P Trukm Algori tmas
42. Algoritm迭 palyginimas Dinaminis programavimas: Jautriausias algoritmas Panaudojama visa informacija Algoritmas ltas Naudojamos ir bereik邸ms sritys
43. Algoritm迭 palyginimas FASTA Ma転iau jautrus nei DP ir BLAST Naudojama dalin informacija pagreitinant skaiiavimus Rezultatai nevertinami statisti邸kai 貼ymiai greitesnis nei DP
44. Algoritm迭 palyginimas BLAST Jautresnis nei FASTA Rezultatai 眺vertinami statisti邸kai Greitesnis nei FASTA. Atsi転velgiant 眺 rezultat迭 patikimum atmetamas triuk邸mas ir tokiu b笛du sutrumpja skaiiavimo laikas
Editor's Notes
#34: Word above threshold deemed to be similar RDQ matched with REQ Next the BLAST algorithm now attempts to extend this alignment in both directions Cumulative score kept, results from tallying the matches, mismatches, and gaps Keeps going until optimal local alignment found
#38: How does the algorithm know when an optimal local alignment has been found. Initial seed hit is extended All starts initially if the original word match is above the cutoff (T>11 RDQ REQ in our earlier example) The algorithm keeps a cumulative score (left axis) addition for matches Once the mininum score S is reached a result will be returned this result makes it to the BLAST output Algorithm keeps extending the alignment addition for matches, negative for mismatches, gaps (dip in graph) Keeps extending alignment At some point, mismatches and gaps will outweigh matches and the cumulative score will drops off Another cutoff comes into play here to detect the lack of good alignment. (X) HSP trimmed back Resulting alignment is called the HSP high scoring segment pair more than one HSP per sequence possible Show the length of the HSP on the graph