中南大学计算机学院、生物信息学湖南省重点实验室成员石峰老师在以系统发生网为背景的算法分析与设计领域取得重要研究成果。该研究成果以“Improved Fixed-parameter Algorithm for the Tree Containment Problem on Unrooted Phylogenetic Network”为题,在国际生物信息学期刊《IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics》(IF=3.015)以论文形式在线发表。
系统发生网是系统发生学家基于系统发生树提出的一个更一般化的用于描述物种(或有机体)间进化关系的研究工具。为衡量为某组物种构造的系统发生网的好坏,系统发生学家指出可根据其是否兼容了为该组物种的某个共有基因构造的系统发生树,作为系统发生网的一个评价指标,故引出了树包含问题。但不幸的是,定义在有根系统发生网上的树包含问题被证明为NP-难解,为有效求解该问题人们展开了大量算法研究工作。目前对定义在无根系统发生网上的树包含问题的研究几乎没有,除近期一篇文献证明了该问题为NP-难解,并以问题输入的系统发生网的网状数值为参数为该问题设计了一个固定参数算法。针对该固定参数算法时间复杂度较高等不足,该研究基于系统发生网与系统发生树特有的结构信息,巧妙地结合分支限界技术和均摊分析方法,为该问题提出了一个全新的固定参数算法,改进了其时间复杂度,提高了求解该问题的效率。此外,该研究编程实现了该算法,对其在实验数据上的真实运行表现进行了深入探讨。
王建新教授团队长期致力于计算机算法与优化、生物信息学、医学影像分析等方面研究。该研究工作得到国家自然科学基金等基金支持。