Моделирование ресурсоёмких задач в области биоинформатики. Биоинформатика саласындағы көпресурсты есептердi пiшiндеу.

Аңдатпа

В представленной статье рассмотрены задачи множественного выравнивания нуклеотидных последовательностей и построения дендограмм. В ходе проведённого исследования автором были получены следующие результаты: • разработана математическая модель множественного выравнивания нуклеотидных и аминокислотных последовательностей; • разработан и проанализирован алгоритм множественного выравнивания, построенный на основе алгоритма Нидлмана-Вунша, который был модифицирован для обработки больших массивов данных с помощью распараллеливания процесса обработки средствами MPJ (Java MPI); • разработан алгоритм построения дендограмм, представляющий собой модификацию алгоритмов UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) и NJ (Neighbour Joining) с возможностью распараллеливания обработки данных; • выполнена программная реализация алгоритма множественного выравнивания и построения дендограмм на языке Java с использованием средств MPI; • результаты работы программы были протестированы на данных о нуклеотидных последовательностях, предоставленных сотрудниками кафедры биотехнологии КазНУ имени аль-Фараби. Бұл мақалада нуклеотид тiзбектерiнiң көптiк теңестiруi есептерi мен дендограмма құру қарастырылған. Зерттеу жұмыстарын жүргiзу барысында автор төмендегiдей нәтижелерге қол жеткiзген: • нуклеотид тiзбектерiнiң көптiк теңестiруi мен аминқышқылды тiзбектердiң математикалық пiшiнi өңделген; • MPJ (Java MPI) құралдарымен үлкен массивтi деректердi параллельдеу көмегiмен процесстi өңдеу үшiн модификацияланған, Нидлман-Вунш алгоритмi негiзiнде құрылған, көптiк теңестiру алгоритмi өңделiп және талқыланған; • деректердi өңдеуде параллельдеу мүмкiндiгi мен UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) және NJ (Neighbour Joining) алгоритмдерiн модификациялауды ұсынатын, дендограмма құратын алгоритм өңделген; • МРI құралдарын қолданып Java тiлiнде дендограмма құру және көптiк теңестiру алгоритмiн программалық iске асыру орындалған; • программа жұмыстарының нәтижесi әл-Фараби атындағы ҚазұУ-нiң биотехнология кафедрасының қызметкерлерi ұсынған, нуклеотид тiзбектерi жөнiндегi деректерде тестiленген.