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Teoria e ricerca di patterns in biosequenze

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11 Tutti i numeri saranno allora in base d e modulo q, e tale calcolo è eseguibile in tempo O(n+m). I valori p e t i si calcolano con: t s+1 =(d(t s -T[s+1]h)+T[s+m+1]) mod q dove h≡d m-1 mod q è il valore della cifra “1” nella posizione più significativa di una porzione di testo di m cifre. L’unico problema è che dobbiamo cercare tutte le posizioni s tali che t s =p, ma in questo modo troviamo solo quando t s ≡p mod q, che non è la stessa cosa. L’unico modo in cui sarebbe utile tale congruenza sarebbe di usarla per trovare le posizioni s tali che t s Τp mod q così da escludere delle posizioni di T. Occorrerà quindi fare un confronto diretto tra le restanti posizioni di T e la stringa P. Il programma ha una parte introduttiva in cui h viene inizializzato al valore della cifra più significativa di una porzione di m cifre e p e t 0 a 0. Viene eseguito un ciclo for con cui vengono calcolati p e t 0 in base d e modulo q e un altro ciclo con cui vengono analizzati tutti i t s ( a partite da s=0) per cercare le posizioni valide e dentro il quale viene generato il successivo t s . Il caso peggiore si presenta quando tutte le posizioni sono potenzialmente valide, cioè t s ≡p mod q per ogni s e quindi occorre confrontare sempre m caratteri del testo con gli m della stringa, situazione che dà un costo uguale a quello dell’algoritmo banale, cioè un costo quadratico, ma R-K si comporta molto meglio nel caso medio, quando cioè sono poche le posizioni potenzialmente valide e quindi il costo è O(n+m) sommato alla quantità di volte in cui occorre confrontare le posizioni potenzialmente valide. Esempio: Consideriamo il testo e la stringa in base 10 cioè Σ={0,1,2,3,4,5,6,6,7,8,9} e sia P=1234 la stringa da ricercare nel testo T=478292123478. In tale situazione la lunghezza della stringa è m=4 e assumiamo q=11. Dal momento che la stringa P dà p≡2 mod 11, cerchiamo nel testo tutte le posizioni s tali che t s ≡2 mod11 dove le t s sono assunte di lunghezza m=4. Per s=1 si ha t 1 =4782≡ 8 mod 11 che non va bene; il successivo valore t 2 viene calcolato in tempo costante con la formula sopra che elimina da t 1 la prima cifra e inserisce alla sua estremità destra la cifra del testo nella posizione s+m+1. Otteniamo così t 2 =7829≡8 mod 11, che scartiamo; lo stesso ragionamento porta a t 3 =8292≡2349 mod 11, t 4 =2921≡6 mod11, t 5 =9212≡5 mod11, t 6 =2123≡0 mod11,t 7 =1234≡2 mod11, quindi per s=7 abbiamo un candidato, ma ciò come sappiamo non basta, occorre verificare posizione per posizione se è effettivamente valida.
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Teoria e ricerca di patterns in biosequenze

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Informazioni tesi

  Autore: Desir Franchin
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2003-04
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Matematica
  Relatore: Maria Aurora Morgana
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 92

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Parole chiave

alberi suffissi
algoritmo di ricerca
bioinformatica
funzione punteggio
grafo
karp,miller,rosenberg
pattern
prosite
relazione non transitiva
stringhe biologiche

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