729 resultados para longest monotone subsequence
Resumo:
We study the following problem. Given two sequences x and y over a finite alphabet, find a repetition-free longest common subsequence of x and y. We show several algorithmic results, a computational complexity result, and we describe a preliminary experimental study based on the proposed algorithms. We also show that this problem is APX-hard. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
Resumo:
An important problem in computational biology is finding the longest common subsequence (LCS) of two nucleotide sequences. This paper examines the correctness and performance of a recently proposed parallel LCS algorithm that uses successor tables and pruning rules to construct a list of sets from which an LCS can be easily reconstructed. Counterexamples are given for two pruning rules that were given with the original algorithm. Because of these errors, performance measurements originally reported cannot be validated. The work presented here shows that speedup can be reliably achieved by an implementation in Unified Parallel C that runs on an Infiniband cluster. This performance is partly facilitated by exploiting the software cache of the MuPC runtime system. In addition, this implementation achieved speedup without bulk memory copy operations and the associated programming complexity of message passing.
Resumo:
We present a new general concentration-of-measure inequality and illustrate its power by applications in random combinatorics. The results find direct applications in some problems of learning theory.
Resumo:
Given two strings A and B of lengths n(a) and n(b), n(a) <= n(b), respectively, the all-substrings longest common subsequence (ALCS) problem obtains, for every substring B` of B, the length of the longest string that is a subsequence of both A and B. The ALCS problem has many applications, such as finding approximate tandem repeats in strings, solving the circular alignment of two strings and finding the alignment of one string with several others that have a common substring. We present an algorithm to prepare the basic data structure for ALCS queries that takes O(n(a)n(b)) time and O(n(a) + n(b)) space. After this preparation, it is possible to build that allows any LCS length to be retrieved in constant time. Some trade-offs between the space required and a matrix of size O(n(b)(2)) the querying time are discussed. To our knowledge, this is the first algorithm in the literature for the ALCS problem. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
Resumo:
Most current-generation Wireless Sensor Network (WSN) nodes are equipped with multiple sensors of various types, and therefore support for multi-tasking and multiple concurrent applications is becoming increasingly common. This trend has been fostering the design of WSNs allowing several concurrent users to deploy applications with dissimilar requirements. In this paper, we extend the advantages of a holistic programming scheme by designing a novel compiler-assisted scheduling approach (called REIS) able to identify and eliminate redundancies across applications. To achieve this useful high-level optimization, we model each user application as a linear sequence of executable instructions. We show how well-known string-matching algorithms such as the Longest Common Subsequence (LCS) and the Shortest Common Super-sequence (SCS) can be used to produce an optimal merged monolithic sequence of the deployed applications that takes into account embedded scheduling information. We show that our approach can help in achieving about 60% average energy savings in processor usage compared to the normal execution of concurrent applications.
Resumo:
Tämä tutkielma kuuluu merkkijonoalgoritmiikan piiriin. Merkkijono S on merkkijonojen X[1..m] ja Y[1..n] yhteinen alijono, mikäli se voidaan muodostaa poistamalla X:stä 0..m ja Y:stä 0..n kappaletta merkkejä mielivaltaisista paikoista. Jos yksikään X:n ja Y:n yhteinen alijono ei ole S:ää pidempi, sanotaan, että S on X:n ja Y:n pisin yhteinen alijono (lyh. PYA). Tässä työssä keskitytään kahden merkkijonon PYAn ratkaisemiseen, mutta ongelma on yleistettävissä myös useammalle jonolle. PYA-ongelmalle on sovelluskohteita – paitsi tietojenkäsittelytieteen niin myös bioinformatiikan osa-alueilla. Tunnetuimpia niistä ovat tekstin ja kuvien tiivistäminen, tiedostojen versionhallinta, hahmontunnistus sekä DNA- ja proteiiniketjujen rakennetta vertaileva tutkimus. Ongelman ratkaisemisen tekee hankalaksi ratkaisualgoritmien riippuvuus syötejonojen useista eri parametreista. Näitä ovat syötejonojen pituuden lisäksi mm. syöttöaakkoston koko, syötteiden merkkijakauma, PYAn suhteellinen osuus lyhyemmän syötejonon pituudesta ja täsmäävien merkkiparien lukumäärä. Täten on vaikeaa kehittää algoritmia, joka toimisi tehokkaasti kaikille ongelman esiintymille. Tutkielman on määrä toimia yhtäältä käsikirjana, jossa esitellään ongelman peruskäsitteiden kuvauksen jälkeen jo aikaisemmin kehitettyjä tarkkoja PYAalgoritmeja. Niiden tarkastelu on ryhmitelty algoritmin toimintamallin mukaan joko rivi, korkeuskäyrä tai diagonaali kerrallaan sekä monisuuntaisesti prosessoiviin. Tarkkojen menetelmien lisäksi esitellään PYAn pituuden ylä- tai alarajan laskevia heuristisia menetelmiä, joiden laskemia tuloksia voidaan hyödyntää joko sellaisinaan tai ohjaamaan tarkan algoritmin suoritusta. Tämä osuus perustuu tutkimusryhmämme julkaisemiin artikkeleihin. Niissä käsitellään ensimmäistä kertaa heuristiikoilla tehostettuja tarkkoja menetelmiä. Toisaalta työ sisältää laajahkon empiirisen tutkimusosuuden, jonka tavoitteena on ollut tehostaa olemassa olevien tarkkojen algoritmien ajoaikaa ja muistinkäyttöä. Kyseiseen tavoitteeseen on pyritty ohjelmointiteknisesti esittelemällä algoritmien toimintamallia hyvin tukevia tietorakenteita ja rajoittamalla algoritmien suorittamaa tuloksetonta laskentaa parantamalla niiden kykyä havainnoida suorituksen aikana saavutettuja välituloksia ja hyödyntää niitä. Tutkielman johtopäätöksinä voidaan yleisesti todeta tarkkojen PYA-algoritmien heuristisen esiprosessoinnin lähes systemaattisesti pienentävän niiden suoritusaikaa ja erityisesti muistintarvetta. Lisäksi algoritmin käyttämällä tietorakenteella on ratkaiseva vaikutus laskennan tehokkuuteen: mitä paikallisempia haku- ja päivitysoperaatiot ovat, sitä tehokkaampaa algoritmin suorittama laskenta on.