Package ua.kiev.icyb.bio

Пакет, содержащий классы и интерфейсы, формализующие основные понятия для алгоритмов распознавания скрытых последовательностей.

See: Description

Interface Summary

Interface	Description
JobListener	Интерфейс для обработки событий, связанных с распознаванием скрытых последовательностей для набора наблюдаемых строк.
Launchable	Алгоритм или задание, которое может быть сохранен в файл с помощью метода Env.saveProgress() и затем восстановлен с помощью загрузки из этого файла.
Representable	Интерфейс для классов, которые могут создавать свое детальное строковое представление.
RunCollection	Коллекция запусков некоторого алгоритма распознавания на различных выборках.
SeqAlgorithm	Общий интерфейс для алгоритмов распознавания скрытых последовательностей, основанных на обучении на прецедентах.
SequenceSet	Хранилище наблюдаемых и соответствующих им скрытых последовательностей.
SequenceSet.Filter	Интерфейс, используемый для фильтрации набора последовательностей.
Trainable<T>	Интерфейс для объектов, обладающих обучаемыми параметрами.

Class Summary

Class	Description
AbstractLaunchable	Реализация интерфейса Launchable с использованием механизма сериализации Java.
AlgorithmRun	Класс, представляющий отдельный запуск алгоритма распознавания скрытых последовательностей для оценки его качества.
CrossValidation	Класс, представляющий коллекцию обучающих и контрольных выборок в процессе кросс-валидации.
Env	Набор инструментов для работы с окружением.
Env.ObjInputStream	Поток для загрузки данных, предоставляющий доступ к окружению, в пределах которого выполняется загрузка.
NamedSequenceSet	Именованная выборка данных.
PredictionQuality	Класс, представляющий различные критерии качества распознавания скрытых последовательностей.
QualityEstimation	Класс для оценки качества алгоритма распознавания.
Sequence	Прецедент — пара из наблюдаемой и скрытой строк состояний.
SequenceUtils	Утилиты для обработки коллекций последовательностей.
SimpleSequenceSet	Имплементация контейнера для хранения строк полных состояний, определяемая интерфейсом SequenceSet.

Package ua.kiev.icyb.bio Description

Пакет, содержащий классы и интерфейсы, формализующие основные понятия для алгоритмов распознавания скрытых последовательностей.

Постановка задачи распознавания

Задача распознавания скрытых последовательностей возникает, в частности, в двух задачах биоинформатики: распознавании генов и предсказании вторичной структуры белка:

Задача. По заданной последовательности нуклеотидов гена определить их принадлежность структурным фрагментам — экзонам и интронам.

Задача. По заданной последовательности аминокислот, составляющих белок, определить их принадлежность пространственным структурам.

Эти задачи допускают общую формулировку:

Задача. По заданной последовательности наблюдаемых состояний определить соответствующую им последовательность скрытых состояний (i-е скрытое состояние соответствует i-му наблюдаемому состоянию), которая максимизирует определенный критерий качества.

Полные состояния

Полным состоянием называется упорядоченная пара из наблюдаемого и соответствующего ему скрытого состояния. Так, для задачи распознавания фрагментов генов отдельное полное состояние включает в себя информацию о каком-то нуклеотиде и его принадлежности экзону или интрону. Задача оптимизации в терминах полных состояний имеет следующий вид:

Задача. Восстановить строку полных состояний, которая имеет заданную наблюдаемую часть и оптимизирует определенный критерий качества.