双序列比对的算法实现与比较开题报告

1. 研究目的与意义

生物信息学的研究重点主要体现在基因组学和蛋白质学两方面，具体地说就是从核酸和蛋白质序列出发, 分析序列中表达结构和功能的生物信息。

生物信息学的基本任务是对各种生物分析序列进行分析, 也就是研究新的计算机方法, 从大量的序列信息中获取基因结构、功能和进化等知识。

而在序列分析中, 将未知序列同已知序列进行相似性比较是一种强有力的研究手段,从序列的片段测定, 拼接, 基因的表达分析, 到rna和蛋白质的结构功能预测。

2. 国内外研究现状分析

双序列比对的常用方法是动态规划法、点阵法。 1970年，Needle和Wunsch提出了全局比对动态规划法（Needle-Wunsch算法），这个算法成为了生物信息学的基础算法之一，沿用至今。1981年，Smith和Waterman在Needle-Wunsch算法基础上做了少量改动，提出了局部比对动态规划法（Smith-Waterman算法），现在这种算法也是生物信息学的基础算法之一。动态规划法能保证给出最优比对结果，但是当序列较长时，效率会变得很低，对计算机的内存要求相当高。 1970年，Gibbs和McIntyre提出了点阵法，点阵法也是一种很重要的可视化序列比对方法，其优点是可以直观地发现两个序列之间所有可能的匹配。另外，点阵法还可以用来寻找DNA或蛋白质序列内部的重复和反向重复区域。 在双序列比对算法的研究方面，我国学者沈世鎰等创造了统计判决算法。

3. 研究的基本内容与计划

4. 研究创新点

在Linux操作系统下的Eclipse环境中运行，进程处理能力比Windows至少要高一个数量级，Linux在许多方面比Windows更灵活，而且更安全，更稳定，更易维护。