rna二级结构预测算法的研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文RNA二级结构预测的算法研究姓名：战永强申请学位级别：硕士专业：计算机科学与技术指导教师：郭茂祖20050601哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要生物信息学以核酸、蛋白质等生物大分子数据库为主要对象，以数学、信息学、计算机科学为主要手段，以计算机硬件、软件和计算机网络为主要工具，对浩如烟海的原始数据进行存储、管理、注释、加：I：，使之成为具有明确生物意义的生物信息。并通过对生物信息的查询、比较、分析，从中获取基因编码、基因调控、核酸和蛋白质结构功能及其相互关系等理性知识。在大量信息和知识的基础上，探索生命起源、生物进亿以及细胞、器官和个体的发生、

2、发育、病变、衰亡等生命科学中重大问题。本文对生物信息学中的一个重要分支一一RNA二级结构预测进行了详尽的阐述，介绍了各种预测算法，包括各种经典的预测的算法，如系统发育比对方法，Nussinov和Zuker的动态规划方法和各种组合优化算法，也包括人工智能中用到的各种智能优化算法，如遗传算法，模拟退火算法和神经网络算法。此外，本文重点阐述了基于茎区组合的预测算法，包括基于分子动力学的遗传算法和基于置换的遗传算法。其中，基于置换的遗传算法对原有算法进行了改进使之能够预测真实RNA分子的二级结构，实验证明其准确度已能够与经典的动态规划算法相匹敌。最后，本文对RNA二级预测的前景进

3、行了展望，认为实验数据基础上的多种方法的组合将是未来分子预测发展的方向。关键词RNA二级结构；茎区；预测算法；遗传算法；置换堕丝堡三竺奎兰三兰竺±兰堡篁兰AbstractBioinformaticsregardssuchbiologicalmacromoleculedatabasesasnucleicacid，protein，etc．asthemaintarget，regardsmathematics，informatics，andcorn-puterscienceasthemainmeans，regardscomputerhardware，softwareandcorn

4、-puternetworkasthemaint001．Itstores，manages，notesandprocessvoluminousinitialdatatOmakeitbecomebiologicalinformationwithclearandbiologicalsignificance．Viatheinquiry，comparisonandanalysisofbiologicalinformation，peoplecallobtainsuchrationalknowledgeasgenecode，geneadjustingandcon-trolling，nuc

5、leicacidandproteinstructurefunctionandinteraction，etc．Onthebasisofalargeamountofinformationandknowledge，peoplecanexploresuchimportantissuesinlifesciencesastheemergence，development，pathologicalchangeoftheoriginoflifeandbiologicalevolution，ThispapercarriesanexhaustiveexpositiononRNAsecondar

6、ystructureprediction⋯animportantbranchinbioinformatics，whichintroducesvariouskindsofpredictionalgorithms，includingclassicalpredictionalgorithms，suchasthephylogeneticmethod，thedynamicalgorithmofNussinovandZukerandmanycombinationoptimizingalgorithm，includingintelligentoptimizationalgo-rithm

7、s，suchasthegeneticalgorithm，simulationannealalgorithmandneuralnetworkalgorithm．Inaddition，thispaperexplainsapredictionalgorithmbasedonthestemcombinationindetail，includingpredictionalgorithmbasedonmole—culekineticsandapermutation—basedgeneticalgorithm．Amongthem，thepe