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一种改进的蛋白质相互作用网络全局比对算法 被引量:1
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作者 周钰乔 钟诚 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第4期808-812,共5页
改进更新匹配节点对的邻居节点得分之后的节点相似性得分计算方法,对匹配节点对的邻居节点相似性得分进行更新,综合使用节点间生物相似性得分、网络拓扑结构相似性得分和相互作用相似性得分对蛋白质相互作用网络进行匹配比对和迭代调整... 改进更新匹配节点对的邻居节点得分之后的节点相似性得分计算方法,对匹配节点对的邻居节点相似性得分进行更新,综合使用节点间生物相似性得分、网络拓扑结构相似性得分和相互作用相似性得分对蛋白质相互作用网络进行匹配比对和迭代调整最佳匹配,以使得匹配结果更加贴近生物真实性.实验结果表明,给出的蛋白质相互作用网络全局比对算法整体上获得了更高的比对总分和检测到较多拥有共同基因本体的蛋白质对数. 展开更多
关键词 蛋白质相互作用网络 全局比对 边正确率 比对总分 基因本体
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引入序列信息的残基相互作用网络比对算法 被引量:2
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作者 陶斯涵 丁彦蕊 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3413-3426,共14页
残基相互作用网络比对,对于研究蛋白质结构与功能的关系具有重要意义.在基于网络拓扑信息进行网络比对的MAGNA算法基础上,将蛋白质的序列信息(即残基匹配度)引入到其优化函数中,确定拓扑信息和序列信息对比对的影响程度,提出适合于残基... 残基相互作用网络比对,对于研究蛋白质结构与功能的关系具有重要意义.在基于网络拓扑信息进行网络比对的MAGNA算法基础上,将蛋白质的序列信息(即残基匹配度)引入到其优化函数中,确定拓扑信息和序列信息对比对的影响程度,提出适合于残基相互作用网络比对的SI-MAGNA算法.实验结果表明,SI-MAGNA算法比现有的基于网络拓扑信息的经典比对方法(GRAAL、MI-GRAAL、MAGNA和CytoGEDEVO)具有更高的边正确性(edge correctness,简称EC).最后,使用SI-MAGNA算法对来自不同耐热温度的生物的同源蛋白质进行网络比对和分析,探索蛋白质结构对其热稳定性的影响. 展开更多
关键词 残基相互作用网络比对 序列信息 网络拓扑信息 残基匹配度 蛋白质热稳定性
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基于消息传递接口的大规模生物网络比对并行化算法
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作者 束俊辉 张武 +1 位作者 薛倩斐 谢江 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第11期3117-3120,共4页
为有效降低生物网络比对算法的时间复杂度,提出一种基于可扩展的蛋白质相互作用网络比对(SPINAL)算法的消息传递接口(MPI)并行化实现方法。该方法将MPI并行化思想运用在SPINAL算法中,在多核环境中采用并行排序代替算法原本的排序方式,... 为有效降低生物网络比对算法的时间复杂度,提出一种基于可扩展的蛋白质相互作用网络比对(SPINAL)算法的消息传递接口(MPI)并行化实现方法。该方法将MPI并行化思想运用在SPINAL算法中,在多核环境中采用并行排序代替算法原本的排序方式,并结合负载均衡策略合理分配任务。实验结果表明,与未使用并行排序以及负载均衡策略相比,该方法在处理大规模生物网络比对时能有效地缩短计算时间,提高运算效率,对于不同组比对数据都有较为稳定的优化保障,具有良好的可扩展性。 展开更多
关键词 生物网络比对 并行网络比对 可扩展的蛋白质相互作用网络比对 并行排序 消息传递接口
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Blogel-SPINAL:分布式PPI网络比对算法
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作者 周文剑 靳婷 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期209-214,220,共7页
高通量技术的发展使蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络的规模日益增大,需要高速算法对其进行全局比对。为此,分析集中式全局比对算法SPINAL,将该算法中耗时超过95%的计算估计值阶段移植到分布式平台Blogel下运算,求比对图阶段则仍保持集... 高通量技术的发展使蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络的规模日益增大,需要高速算法对其进行全局比对。为此,分析集中式全局比对算法SPINAL,将该算法中耗时超过95%的计算估计值阶段移植到分布式平台Blogel下运算,求比对图阶段则仍保持集中式运算,以此得到Blogel-SPINAL算法。理论分析和实验结果表明,与SPINAL相比,Blogel-SPINAL能提升比对速度,具有较好的扩展性。 展开更多
关键词 分布式计算 蛋白质-蛋白质相互作用网络 全局网络比对 积图 顶点划分 可扩展
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一种基于遗传算法的PPI网络全局比对算法 被引量:2
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作者 陈悦 陈璟 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2022年第7期1494-1498,共5页
蛋白质相互作用网络比对在识别同源蛋白质或者蛋白质功能模块、蛋白质功能预测等方面具有十分重要的生物学意义.通常从拓扑特性和生物特性两个方面来衡量网络比对的结果,而现有的网络比对算法很难同时取得好的拓扑特性和生物特性.基于此... 蛋白质相互作用网络比对在识别同源蛋白质或者蛋白质功能模块、蛋白质功能预测等方面具有十分重要的生物学意义.通常从拓扑特性和生物特性两个方面来衡量网络比对的结果,而现有的网络比对算法很难同时取得好的拓扑特性和生物特性.基于此,本文提出一种新的网络比对算法NABG.NABG利用最小度启发式算法计算节点在网络中的重要性,并基于重要性得分计算节点对的拓扑相似性,引入节点对的序列相似信息,使拓扑和生物相似性高的蛋白质对被比对上;基于结合了节点相似性和边保守性的目标函数,使用遗传算法模拟生物进化过程来优化比对结果.NABG分别在合成网络和真实网络上进行了实验,并与MGANA++、PROPER、SPINAL等算法作比较分析.实验结果表明,NABG的比对结果在拓扑指标以及生物指标上能保持均衡的高指标且更具有生物学意义. 展开更多
关键词 蛋白质相互作用网路 网络比对 重要蛋白质 遗传算法 生物学意义
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基于局部优化与二分图匹配的PPI网络比对算法 被引量:2
6
作者 祝家烨 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第1期281-287,共7页
生物蛋白质相互作用网络,简称PPI网络,是一种生物信息学中用来表示蛋白质之间相互作用关系的图模型。不同物种PPI网络之间的比对,有着重要的生物学意义,一个好的PPI网络比对算法,显得尤为重要。针对该问题,首次提出了LOBM(Local Optimiz... 生物蛋白质相互作用网络,简称PPI网络,是一种生物信息学中用来表示蛋白质之间相互作用关系的图模型。不同物种PPI网络之间的比对,有着重要的生物学意义,一个好的PPI网络比对算法,显得尤为重要。针对该问题,首次提出了LOBM(Local Optimization based on Bipartite graph Matching)算法。LOBM是一种能够局部优化既有比对结果,并且利用二分图匹配这一经典图论模型,来提高既有比对算法的比对效果。实验表明,LOBM相比一些现有的比对算法,在比对结果上有较大的提升。 展开更多
关键词 蛋白质相互作用网络 PPI网络比对 LOBM 二分图匹配 局部优化
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用于成对PPI网络比对的分治与整合算法 被引量:2
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作者 刘晓 陈璟 王子祥 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期960-968,共9页
生物网络比对是分析不同生物间进化关系的重要手段,它可以揭示不同物种间的保守功能并为物种间的注释转移提供重要信息。网络比对与子图同构类似,是一个NP-hard问题。本文提出了一种新的分治与整合策略的生物网络比对算法。首先进行模... 生物网络比对是分析不同生物间进化关系的重要手段,它可以揭示不同物种间的保守功能并为物种间的注释转移提供重要信息。网络比对与子图同构类似,是一个NP-hard问题。本文提出了一种新的分治与整合策略的生物网络比对算法。首先进行模块划分,并根据已有的比对信息计算模块相似性;然后根据模块间结点的子比对获取候选结果集,最终通过超图匹配获得比对结果。使用已有的比对信息的集体行为预估模块间的相似性,大大提高了模块匹配的效率。基于路径和结点的得分函数保证了模块内结点的相似性。对于不同网络间结点的相似性,分别从结点自身和结点间的差异进行相似性判断。与现有算法相比,本文算法在生物和拓扑指标上均表现最佳。 展开更多
关键词 蛋白质相互作用网络 网络比对 分治 模块化 二分图 特征向量中心性 度中心性 复杂网络
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基于层次聚类的生物网络全局比对算法 被引量:1
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作者 田盼盼 陈璟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期65-71,78,共8页
生物网络比对是研究生物进化过程的重要手段,不同物种间的比对不仅有助于理解物种的知识转移,同时也有助于进行功能预测和检测保守功能成分。然而,现有比对算法很难实现拓扑度量和生物度量同时最优。设计JAlign算法,将拓扑相似性与归一... 生物网络比对是研究生物进化过程的重要手段,不同物种间的比对不仅有助于理解物种的知识转移,同时也有助于进行功能预测和检测保守功能成分。然而,现有比对算法很难实现拓扑度量和生物度量同时最优。设计JAlign算法,将拓扑相似性与归一化序列相似性相结合构成目标函数,基于种子-扩展算法和模块检测进行全局比对。在种子筛选阶段,利用Jerarca聚类算法划分功能模块,借助目标函数计算模块间的相似性进行最优模块匹配,并从匹配结果中提取部分节点对作为种子节点。在扩展阶段,将比对从种子节点扩展至其邻居节点,在选择节点对进行扩展比对时综合考虑节点之间的连接关系、度差值、节点相似性等因素。在此基础上,为避免遗漏分散节点,找到剩余未匹配的节点构建二分图,以贪心方式进行最大加权二分图匹配,并将匹配结果合并到比对集合中,完成最终匹配。实验结果表明,JAlign算法能够实现拓扑度量和生物度量的良好平衡,其边正确性指标、诱导保守子结构得分、对称子结构得分和生物质量使用功能一致性指标均优于L-GRAAL、SPINAL和ModuleAlign算法,在时间效率上也具有优势。 展开更多
关键词 蛋白质相互作用网络 网络比对 层次聚类 功能模块检测 种子-扩展算法
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