蛋白质序列比对算法在众核结构上的并行优化 被引量：3

1

作者 叶笑春 林伟 +1 位作者 范东睿 张浩 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期3094-3105,共12页

在生物信息学中,蛋白质序列比对是最为重要的算法之一,生物技术的发展使得已知的序列库变得越来越庞大,这类算法本身又具有计算密集型的特点,这导致进行序列比对所消耗的时间也越来越长,目前的单核或者数量较少的多核系统均已经难以满... 在生物信息学中,蛋白质序列比对是最为重要的算法之一,生物技术的发展使得已知的序列库变得越来越庞大,这类算法本身又具有计算密集型的特点,这导致进行序列比对所消耗的时间也越来越长,目前的单核或者数量较少的多核系统均已经难以满足对计算速度的要求.Godson-T是一个包含诸多创新结构的众核平台,在该系统上实现了对一种蛋白质序列比对算法的并行化,并且结合蛋白质比对算法以及Godson-T结构的特征,针对同步开销、存储访问竞争以及负载均衡3个方面对算法进行了细致的优化,最终并行部分整体也获得了更优的、接近线性的加速比,并且实际性能远远优于基于AMD Opteron处理器的工作站平台. 展开更多

关键词 序列比对算法 众核 并行 优化

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一种新的迭代渐进多序列比对算法 被引量：3

2

作者 张敏 方伟武 +1 位作者 张俊华 迟忠先 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第2期72-74,共3页

该文提出一种新的迭代渐进多序列比对算法IPMSA。该算法先用渐进方法进行多序列比对,然后通过迭代策略,利用上一轮多序列比对结果修正指导树,产生新一轮比对。重复这一过程,直到指导树不再发生变化或满足事先设定的迭代次数为止。以比... 该文提出一种新的迭代渐进多序列比对算法IPMSA。该算法先用渐进方法进行多序列比对,然后通过迭代策略,利用上一轮多序列比对结果修正指导树,产生新一轮比对。重复这一过程,直到指导树不再发生变化或满足事先设定的迭代次数为止。以比对数据库BAliBASE中多蛋白质家族1idy为例,对IPMSA算法和ClustalW算法进行的比较研究表明,该算法能更有效地比对分歧较大的序列,并改进其系统发育树。 展开更多

关键词 多序列比对 渐进比对算法 迭代策略

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基于迭代渐进多序列比对算法研究 被引量：1

3

作者 张敏 方伟武 +1 位作者 张俊华 迟忠先 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第17期32-33,61,共3页

提出一种新的迭代渐进多序列比对算法IPMSA。采用公共多序列比对数据库BAliBASE中142组蛋白质序列作为比对测试数据,并与ClustalW进行比较。比对结果的统计分析表明,IPMSA算法的比对准确率高于ClustalW。

关键词 迭代渐进多序列比对 渐进比对算法 迭代策略 准确率

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基于动态规划的双序列比对算法构件设计与实现 被引量：5

4

作者 石海鹤 周卫星 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1907-1917,共11页

双序列比对算法是生物信息学中的一个关键算法,广泛应用于序列相似性分析以及基因组序列数据库搜索.现有研究主要针对特定应用问题优化和使用相对应比对算法,缺乏高抽象层算法框架的细致研究,在一定程度上导致了序列比对算法的冗余性以... 双序列比对算法是生物信息学中的一个关键算法,广泛应用于序列相似性分析以及基因组序列数据库搜索.现有研究主要针对特定应用问题优化和使用相对应比对算法,缺乏高抽象层算法框架的细致研究,在一定程度上导致了序列比对算法的冗余性以及人为选择算法可能造成的误差等问题,也使得人们难以有效地了解算法结构.通过深入分析基于动态规划的双序列比对算法(dynamic programming-based pairwise sequence alignment algorithm, DPPSAA)领域,在建立该算法领域的特征模型以及对应算法构件交互模型基础上,利用PAR 平台形式化实现双序列比对算法构件库,并装配生成具体算法,保证了形式化装配算法的可靠性,为序列相似性分析算法应用提供了一条有价值的参考途径.最后,利用PAR平台 C++程序生成系统将组装的比对算法转换为 C++程序,运行结果表明DPPSAA算法构件库具有一定的实用性. 展开更多

关键词 双序列比对算法 动态规划 特征模型 构件交互模型 PAR平台

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多序列星比对算法的改进及其在Spark中的并行化研究

5

作者 董改芳 付学良 李宏慧 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第10期55-58,84,共5页

多序列星比对算法在确定中心序列时需要计算任意两个输入序列的距离及分数,其较高的时间复杂度耗费了大量时间,因此提出了通过综合计算每个序列产生的k-mers及各个k-mer在各序列中出现的次数来确定k-mers的拼接选择,由k-mers进行拼接从... 多序列星比对算法在确定中心序列时需要计算任意两个输入序列的距离及分数,其较高的时间复杂度耗费了大量时间,因此提出了通过综合计算每个序列产生的k-mers及各个k-mer在各序列中出现的次数来确定k-mers的拼接选择,由k-mers进行拼接从而得到中心序列。进而,在双序列比对过程中采用搜索两个序列最大相似子串的思想,改进的星比对算法的精度在一定程度上得到了明显提升。接着,将改进的星比对算法在Spark中进行并行化设计与实现。采用Spark的Yarn-Client运行模式,对正常人线粒体的多组数据进行实验,分析了算法性能上的不足及改进方向。 展开更多

关键词 多序列比对 星比对算法 K-mer SPARK RDD

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基于概率图像灰度比对算法的远洋海岛可再生能源机组配置方案优选策略研究 被引量：8

6

作者 丁苏阳 于壮状 +6 位作者 林湘宁 张哲原 汪致洵 李正天 陈冲 陈哲 方家琨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期5653-5667,共15页

由于远洋海岛无法获得大陆主电网的支持,且其常规机组的燃料补给线超长,传统发电配置方法并不能直接适用于对远洋海岛可再生能源发电机组进行配置和方案优选。对此类远洋海岛而言,储量丰富的可再生能源应作为建设绿色海岛能源供应系统... 由于远洋海岛无法获得大陆主电网的支持,且其常规机组的燃料补给线超长,传统发电配置方法并不能直接适用于对远洋海岛可再生能源发电机组进行配置和方案优选。对此类远洋海岛而言,储量丰富的可再生能源应作为建设绿色海岛能源供应系统的主要依托。该文基于全清洁化远洋海岛能量供给系统的拓扑特性与基本框架,并计及远洋海岛自然环境和功能定位,分别建立契合海岛可再生能源出力及负荷短时间尺度波动规律的概率模型。在此基础上提出的基于归一化积相关算法（normalized product correlation,NPROD）能有效支撑长时间尺度基础负荷、并能实现海岛能量供给系统出力/电量—负荷最佳匹配的可再生能源机组配置方案优选策略。最后,通过算例仿真验证所提配置方案优选策略的合理性和优越性。 展开更多

关键词 电源配置 可再生能源发电 远洋海岛 灰度图像比对算法

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两序列比对算法与软件研究进展 被引量：7

7

作者 焦雅 高静 张文广 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第6期5-8,13,共5页

两序列比对是一种基本序列分析方法,广泛用于序列之间的相似性分析和数据库同源性搜索。现今,用于两序列的软件有上百种,它们应用不同的算法或针对不同的序列类型,在比对速度和比对质量等方面也有很大的差异。根据要比对的序列情况以及... 两序列比对是一种基本序列分析方法,广泛用于序列之间的相似性分析和数据库同源性搜索。现今,用于两序列的软件有上百种,它们应用不同的算法或针对不同的序列类型,在比对速度和比对质量等方面也有很大的差异。根据要比对的序列情况以及要达到的目的选择合适的比对软件是非常有必要的。对现有两序列比对的算法和常用软件进行归类和比较,为研究人员了解现今序列比对情况,筛选合适的比对算法和软件提供参考。 展开更多

关键词 序列比对 两序列比对算法 两序列比对软件 生物信息学

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基于双序列比对算法的立体图像匹配方法 被引量：2

8

作者 施万利 王宏勇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第8期3176-3178,共3页

在分析现有立体匹配方法的基础上,提出一种基于双序列比对算法的立体图像匹配方法。将立体图像对中同名极线上的像素灰度值看做是一对字符序列,使用基于动态规划思想的双序列比对算法对这些对字符序列进行匹配,以获取立体图像视差。为... 在分析现有立体匹配方法的基础上,提出一种基于双序列比对算法的立体图像匹配方法。将立体图像对中同名极线上的像素灰度值看做是一对字符序列,使用基于动态规划思想的双序列比对算法对这些对字符序列进行匹配,以获取立体图像视差。为验证该方法的可行性和适用性,采用人脸立体图像对进行实验。实验结果表明,使用该方法进行立体图像匹配能获得光滑的、稠密的视差图。基于动态规划思想的双序列比对算法能够有效地解决立体图像匹配问题,从而为图像的立体匹配提供了一个实用有效的方法。 展开更多

关键词 立体图像匹配 动态规划思想 双序列比对算法 同名极线

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多序列比对算法族的形式化设计与生成 被引量：4

9

作者 张旭初 石海鹤 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2020年第8期1383-1392,共10页

多序列比对问题是生物信息学研究的重要部分,是解决物种进化关系、基因组序列分析等问题的基础。多序列比对算法具有很高的专用性,不同的算法适用于不同的研究环境。目前常用的多序列比对软件是在生物信息学理论指导下利用多个子算法装... 多序列比对问题是生物信息学研究的重要部分,是解决物种进化关系、基因组序列分析等问题的基础。多序列比对算法具有很高的专用性,不同的算法适用于不同的研究环境。目前常用的多序列比对软件是在生物信息学理论指导下利用多个子算法装配形成的,而现有的研究主要针对特定算法的特定步骤进行优化,缺乏领域层次高抽象性的算法框架研究,致使多序列比对算法较为繁杂且冗余过多。根据产生式编程以及软件复用的思想,分析了多序列比对算法族MSAA的特征,设计了相应的泛型算法构件并刻画了构件间的交互关系,进一步借助PAR平台形式化构建了MSAA构件库,提高了装配算法的可靠性和组装灵活性,便于研究人员的维护和优化。 展开更多

关键词 多序列比对算法 特征模型 产生式编程 算法构件 PAR平台

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基于蚁群算法与中心比对算法的多序列比对研究 被引量：1

10

作者 王彩芸 蔡乐才 《现代电子技术》 2009年第12期85-87,共3页

多序列比对问题是生物信息学中一个非常重要且具挑战性的课题。为了克服以往算法应用于多序列比对时所遇到的比对序列数受限制以及比对寻优速度慢的缺点,提出一种基于蚁群算法与中心比对算法相结合的新求解算法,给出了具体的算法设计。... 多序列比对问题是生物信息学中一个非常重要且具挑战性的课题。为了克服以往算法应用于多序列比对时所遇到的比对序列数受限制以及比对寻优速度慢的缺点,提出一种基于蚁群算法与中心比对算法相结合的新求解算法,给出了具体的算法设计。该算法充分发挥了蚁群算法和中心比对算法的优越性,可提高求解MSA问题的计算精度和计算速度,同时较好地解决了群体的多样性和收敛深度的矛盾。 展开更多

关键词 多重序列比对 蚁群算法 中心比对算法 算法设计

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一种优化的三序列比对算法及并行实现

11

作者 王涛 郁松年 颜鹤 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第11期62-65,131,共5页

序列比对算法在许多不同的领域得到应用。当前,一个重要的应用就是比对大分子,例如DNA和蛋白质序列比对。许多情况,有必要比对三序列。DavidR.Powell就提出过一种使用线性空位罚分的优化的三序列比对算法。这个算法最早是由Ukkonen提出... 序列比对算法在许多不同的领域得到应用。当前,一个重要的应用就是比对大分子,例如DNA和蛋白质序列比对。许多情况,有必要比对三序列。DavidR.Powell就提出过一种使用线性空位罚分的优化的三序列比对算法。这个算法最早是由Ukkonen提出的,该算法基于简单打分的两序列比对。该文通过引入“检查点法”对其进行改进,并充分利用近期蓬勃发展的高性能计算技术,对算法并行化,且在cluster机上实现。 展开更多

关键词 线性空位罚分 序列比对算法 检查点法 算法并行化

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进化算法在DNA序列比对中的应用 被引量：4

12

作者 王宏漫 欧宗瑛 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第4期463-466,共4页

在对序列比对结果进行分析的过程中 ,提出了基于生物进化思想的序列比对算法。该算法的出发点是在待比对序列中的不同位置插入空位 ,通过设计合理的遗传算子 ,在不断的进化过程中 ,使序列间具有最大的相似性。由于该算法的主要操作是比... 在对序列比对结果进行分析的过程中 ,提出了基于生物进化思想的序列比对算法。该算法的出发点是在待比对序列中的不同位置插入空位 ,通过设计合理的遗传算子 ,在不断的进化过程中 ,使序列间具有最大的相似性。由于该算法的主要操作是比较、计数和移位 ,使得硬件实现具有可行性、简易性。测试结果表明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 染色体 DNA序列比对 进化算法 生物学 基因区域 序列比对算法 交叉模板 遗传算子

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一种改进的BM模式匹配算法 被引量：10

13

作者 刘沛骞 冯晶晶 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第17期248-249,共2页

针对BM模式匹配算法的效率问题,提出其改进算法。分析BM模式匹配算法的原理,若文本串中连续的几个字符不在模式字符串中出现,则不需要被比对,以此改变模式字符串的匹配顺序,提高算法的匹配效率。实验结果表明,改进的BM模式匹配算法可以... 针对BM模式匹配算法的效率问题,提出其改进算法。分析BM模式匹配算法的原理,若文本串中连续的几个字符不在模式字符串中出现,则不需要被比对,以此改变模式字符串的匹配顺序,提高算法的匹配效率。实验结果表明,改进的BM模式匹配算法可以有效地减少字符串的匹配次数和比对次数,能获得良好的字符串匹配效率。 展开更多

关键词 模式匹配 滑动距离函数 比对算法 模式串

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Smith-Waterman算法在脉动阵列上的实现及分析 被引量：6

14

作者 汪冬 唐志敏 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期12-20,共9页

Smith Waterman算法是一种经典的序列比对算法 ,在双序列比对的情况下具有比较好的性能 ,但是在大规模的序列比对时 ,其性能并不能令人满意 .脉动式阵列和Smith Waterman算法有比较好的吻合性 .该文通过在龙芯 1号处理器上附加一个脉动... Smith Waterman算法是一种经典的序列比对算法 ,在双序列比对的情况下具有比较好的性能 ,但是在大规模的序列比对时 ,其性能并不能令人满意 .脉动式阵列和Smith Waterman算法有比较好的吻合性 .该文通过在龙芯 1号处理器上附加一个脉动式阵列的协处理器 ,构建了硬件模型 .通过模拟器的验证 ,附加了协处理器的龙芯 1号的性能与没有附加协处理器时的性能之比接近于线性 .该文最后根据硬件模型和模拟器的性能数据 。 展开更多

关键词 SMITH-WATERMAN算法 脉动阵列 序列比对算法 计算机 生物信息学

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Smith-Waterman算法的若干优化及并行实现 被引量：1

15

作者 周澄 郁松年 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第23期89-91,共3页

Smith-Waterman算法是目前被使用最广泛的序列相似性比较算法之一,它适用于寻找局部相似序列对。该算法精确度较高,一直沿用到现在。目前,使Smith-Waterman算法提速,寻找该算法的优化方法,是世界各地的科学家们正花费大量心血研究的课... Smith-Waterman算法是目前被使用最广泛的序列相似性比较算法之一,它适用于寻找局部相似序列对。该算法精确度较高,一直沿用到现在。目前,使Smith-Waterman算法提速,寻找该算法的优化方法,是世界各地的科学家们正花费大量心血研究的课题。该文从算法并行化着手,充分利用近期蓬勃发展的高性能计算机系统,提出了若干Smith-Waterman算法的优化思想,并在cluster机上实现。 展开更多

关键词 生物信息学 序列比对算法 算法并行化 集群机

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大数据环境下超声波焊缝缺陷识别方法的研究 被引量：3

16

作者 董本志 丁文雪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第23期176-180,共5页

为了解决常规超声波焊缝缺陷识别方法分类模型固定和训练集规模有限而难以体现不同缺陷的差异性和同类缺陷的多态性的问题,结合当今大数据环境下的数据分析策略和基因缺陷识别中匹配的思想,通过主成分分析和CURE聚类算法将缺陷回波信号... 为了解决常规超声波焊缝缺陷识别方法分类模型固定和训练集规模有限而难以体现不同缺陷的差异性和同类缺陷的多态性的问题,结合当今大数据环境下的数据分析策略和基因缺陷识别中匹配的思想,通过主成分分析和CURE聚类算法将缺陷回波信号编码转换成可进行匹配的对象,进而将当前检测缺陷特征与历史检测数据进行匹配,并利用最近邻方法实现了对缺陷历史检测数据集的扩充。通过在R上应用基于基本空位罚分的Smith-Waterman比对算法进行仿真实验验证了该缺陷识别方法是可行的,有效地识别了气孔、夹渣、裂纹、未焊透和未熔合五类常见缺陷,具有较好的识别准确率。 展开更多

关键词 缺陷识别 主成分分析 CURE聚类算法 比对算法

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应用图像对比方法的UI自动化功能测试 被引量：1

17

作者 刘煦 王笛 +1 位作者 张源 杨珉 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第10期117-122,共6页

Android系统广泛应用于移动终端。由于开放性的原因,其缺乏严格的开发规范,导致应用质量得不到保证。目前应用商城针对Android上应用程序的功能测试,由于未知应用功能点的不可见性,只能采用手工测试。而随着应用数量的快速增长,纯手工... Android系统广泛应用于移动终端。由于开放性的原因,其缺乏严格的开发规范,导致应用质量得不到保证。目前应用商城针对Android上应用程序的功能测试,由于未知应用功能点的不可见性,只能采用手工测试。而随着应用数量的快速增长,纯手工测试已经不能满足测试需求,应用商城迫切需要一种针对未知应用的自动化验证工具。针对这一技术空缺,使用图像比对算法作为识别应用功能界面的理论基础,通过遍历界面来覆盖应用的所有功能点,设计并实现一种UI自动化功能测试工具。通过自动化和并行执行,在保证正确性和功能点覆盖率的情况下,提高了效率,降低了测试成本。测试数据表明应用图像比对方法的自动化功能测试可实现功能点覆盖率93.8%,正确性100%。 展开更多

关键词 ANDROID 移动终端 自动化 功能测试 图像比对算法

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基于扩展前缀树的协议格式推断方法 被引量：3

18

作者 洪征 田益凡 +1 位作者 张洪泽 吴礼发 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第12期14-20,共7页

对未知网络协议进行协议格式推断在网络安全领域具有重要意义。现有的协议格式推断方法存在时间复杂度高、精确度较低等问题。提出了一种基于扩展前缀树协议格式推断方法。该方法首先通过N-gram分词获取候选协议关键词,使用互信息进行... 对未知网络协议进行协议格式推断在网络安全领域具有重要意义。现有的协议格式推断方法存在时间复杂度高、精确度较低等问题。提出了一种基于扩展前缀树协议格式推断方法。该方法首先通过N-gram分词获取候选协议关键词,使用互信息进行合并得到不同长度的协议关键词。在此基础上,依据与报文相对应的关键词序列构建扩展前缀树,实现对报文样本的初步聚类。而后,在扩展前缀树的基础上采用分段的多序列比对方法获取精确的协议格式。实验结果表明,该协议格式推断方法对于文本协议和二进制协议都能够取得理想的推断效果。 展开更多

关键词 协议格式推断 互信息 扩展前缀树 多序列比对算法

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胶囊药丸包装的机器视觉与射频识别技术的应用研究 被引量：5

19

作者 苏楷 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2020年第6期51-55,共5页

针对胶囊药丸包装品质参数的人工目视检测或接触性检测,存在着作业效率低的问题,研究了一种光学检测药丸包装品质的方法。首先使用二台彩色及灰阶CCD摄相机对待测胶囊药丸分别取二张相片;其次利用相片中色调或是外形特征实现药丸颜色辨... 针对胶囊药丸包装品质参数的人工目视检测或接触性检测,存在着作业效率低的问题,研究了一种光学检测药丸包装品质的方法。首先使用二台彩色及灰阶CCD摄相机对待测胶囊药丸分别取二张相片;其次利用相片中色调或是外形特征实现药丸颜色辨识,同时把灰阶影像采用Ostu算法进行二值化,并利用灰阶投影统计图进行字符分割,再采用动量法和互相关比对法,实现药丸使用期限OCR字符辨识;最后利用无线射频识别(RFID)读取射频识别标签的品管内容,与光学检测内容比对,作为品质管制及产品内容的验证,并将品管结果输出为Excel档案。试验数据表明,该系統的辨识成功率达到95%以上,符合产业应用的要求。此影像检测系统可实现自动化生产检测,降低生产成本和提高产品的优良率。 展开更多

关键词 胶囊药丸 视觉辨识、RFID、Ostu算法 互相关比对算法

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