Sequence alignment using swarm intelligence
Topluluk zekası kullanarak biyodizin hizalama
- Tez No: 282905
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İHSAN ÖMÜR BUCAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
DNA ve protein temel biyolojik dizinlerdendir. DNA yaşam süreçlerinde önemli bir rol oynayan temel bir moleküldür. DNA tarafından hücrede sentezlenen proteinler her canlı organizmanın yapı taşlarıdır. Biyodizin hizalamak için bir çok neden vardır. Biyolojik dizin hizalaması biyodizinlerin yapısal ve fonksiyonel benzerliklerini bulmaya yardımcı olur. Biyologlar bu hizalanmış biyodizinleri filogenetik ağaç inşa etmek, protein ailelerini karakterize etmek, protein yapısını tahmin etmek için kullanırlar. Biyodizin hizalama işi çok yüksek bir hesaplama karmaşıklığıyla ifade edilebilen son derece gelişmeye açık bir araştırma alanıdır. İşimiz iki veya daha fazla DNA veya proteini birbirleriyle hizalamak ve aralarındaki benzerlikleri gözlemlemektir.Günümüzde biyolojik sistemlerin karmaşık problemlerini çözmek için insan gücü yeterli olamamaktadır. Bu soruna verimli çözümler üretmek için stokastik optimizasyon kullanmak gerekli olabilir. Yıllar boyunca biyodizin hizalama konusunda çeşitli çalışmalar yapıldı. Literatürde biyodizin hizalama için çeşitli yaklaşımlar bulunmaktadır, ancak hiçbir optimal çözüm henüz bulunamamıştır. Bu tezin amacı kullanışlı biyodizin hizalama sonuçlarını topluluk zekası yaklaşımı kullanarak üretmektir. Topluluk zekası yaklaşımında çok bilinen birkaç algoritma vardır. Bu tezde topluluk zekası yaklaşımıyla optimal veya yakın optimal optimal hizalanmış biyodizinler üretilmeye çalışılacaktır. Çeşitli uzunluklarda DNA dizileri hizalama işleminde kullanılmıştır. Karınca kolonisi optimizasyonu yöntemi bu dizilere uygulanarak performansı test edilmiştir. Dinamik programlama biyodizinler için tam sonucu versede, biyodizin boyutu büyüdükçe bilgisayar hesaplama zamanı sayılamaz düzeye erişebilir ve hafızasıda kapasitesini aşabilir. Bu nedenle topluluk zekası yöntemleri çok uzun diziler için iyi bir hesaplama alternatifi olarak değerlendirilebilir.
Özet (Çeviri)
DNA and proteins are the fundamental biological sequences. DNA is a fundamental molecule that plays a vital role in the processes of life. Proteins synthesized by DNA in a cell are the building blocks of every living organism. Biological sequence alignment is an important task in molecular biology. Sequence alignment helps to discover functional and structural similarity of sequences. Biologists work with these aligned sequences to construct phylogenetic trees, characterizing protein families, and predicting the protein structure. Sequence alignment task is an extremely promising field of research that is characterized by very high computational complexity. The task is to align two or more DNA or protein sequences each other and observe the similarity between them.Today, classical methods are not enough for solving complex problems for the biological systems so computational support is needed. Stochastic optimization may be needed for sequence alignment as they generate efficient solutions to the problem. Lots of variety studies have been performed on sequence alignment during decades. There are several approaches existed in the literature for sequence alignment, however no optimal solution has been found yet for the problem. The purpose of this thesis is to implement global pairwise sequence alignment and provide useful alignment results using the swarm intelligence approach. There are several algorithms that exist for swarm intelligence. In this thesis swarm intelligence will be used in order to produce optimal or near-optimal aligned sequences. DNA residues with a variety of lengths will be used in the alignment process. Ant Colony Optimization will be applied on these residues to test the performance of this method. The results obtained will be compared to each other and also to other well-known techniques for evaluation purposes. Although, for small size sequences, the dynamic programming gives us the exact solution in a reasonable time, as sequence size grows the computation time becomes intractable and memory space oversize its limits. Hence, swarm intelligence methods can be considered as an alternative option for aligning long and complex sequences.
Benzer Tezler
- Yapay zeka teknikleri kullanılarak mikro ifadelerin tespiti ve sınıflandırılması
Detection and classification of microexpressions using artificial intelligence techniques
MEHMET ZAHİT UZUN
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YÜKSEL ÇELİK
DOÇ. DR. ERDAL BAŞARAN
- Mac sublayer protocol design and optimization for aerial swarms
Sürü dronları için mac alt katmanında protokol tasarımı ve optimizasyonu
ESİN ECE AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SEÇİNTİ
- Yazılım sektöründe zihinsel iş yükünü dikkate alan işgücü planlama problemi: Bir vaka çalışması
The investigation of the workforce planning problem considering the mental workload in the software industry: A case study
HATİCE BALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU YILMAZ KAYA
- Sequence alignment using hidden Markov method
Hıdden Markov metodu kullanarak dizin hizalama
MUSTAFA DURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TUĞRUL YANIK
YRD. DOÇ. DR. İHSAN ÖMÜR BUCAK
- Detection of probiotic microorganisms using RT-PCR, and isolation, identification, probiotic properties of lactobacillus species from kefir
Kefirde probiotic mikroorganizmaların RT-PCR ile tespiti ve lactobacilus türlerinin izolasyonu tanısı, probiotic özellikleri
MANAL SAMI EL SAYED HASSAN
Doktora
İngilizce
2020
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜZİN CANDAN GÜLTEKİN
PROF. DR. AYŞE GÜL GÖZEN