Статья
Sequence matching algorithms and paring of noncoding RNAs
A new statistical approach to alignment (finding the longest common subsequence) of two random RNA-type sequences is proposed. We have constructed a generalized ‘dynamic programming’ algorithm for finding the extreme value of the free energy of two noncoding RNAs. In our procedure, we take into account the binding free energy of two random heteropolymer chains which are capable of forming the cloverleaf-like spatial structures typical for RNA molecules. The algorithm is based on two observations: (i) the standard alignment problem can be considered as a zero-temperature limit of a more general statistical problem of binding of two associating heteropolymer chains; (ii) this last problem can be generalized naturally to consider sequences with hierarchical cloverleaf-like structures (i.e. of RNA type). The approach also permits us to perform a ‘secondary structure recovery’. Namely, we can predict the optimal secondary structures of interacting RNAs in a zero-temperature limit knowing only their primary sequences.
Труды содержат доклады, представленные учеными из России, Украины, Белоруссии, Казахстана, Эстонии, Узбекистана, Германии, Польши, посвященные актуальным проблемам радиационной физики твердого тела (влияние радиации на физико-химические свойства и структуру металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов, влияние факторов космического пространства на свойства конструкционных и функциональных материалов и покрытий космических аппаратов, радиационно-технологические методы получения материалов, в частности наноматериалов, модифицирования и обработки материалов с целью улучшения их эксплуатационных свойств, создание и получение экологически чистых материалов с низкой наведенной радиоактивностью и др.).
Содержание книги делится на 2 части детерминированные и стохастические модели ИО.
Первая часть «Детерминированные модели исследования операций» - это базовый раздел, в котором акцент сделан на линейное программирование. Он наглядно иллюстрирует применение математического аппарата для построения оптимальных стратегий управления в экономических моделях. Алгоритмы построения оптимальных решений изложены в виде математических утверждений с их доказательствами.
Вторая часть – «Стохастические модели исследования операций» включает модели надежности и модели массового обслуживания. Это оригинальный материал, содержащий анализ оптимизационных моделей технического обслуживания и задачи поиска оптимальных стратегий управления структурой систем массового обслуживания, входным потоком, длительностью обслуживания для достижения оптимального значения экономического или технического показателя (критерия), характеризующего качество функционирования системы или качество управления.
Для лучшего понимания теоретических положений в учебник включены необходимые математические приложения.
Учебник может быть полезен студентам бакалавриата и магистратуры по направлениям подготовки «Прикладная математика», «Прикладная математика и информатика», «Информационные системы и технологии», а также аспирантам и научно-педагогическим работникам, интересующимся проблемами оптимизации в стохастических моделях.
We study the fraction f of nucleotides involved in the formation of a cactuslike secondary structure of random heteropolymer RNA-like molecules. In the low-temperature limit, we study this fraction as a function of the number c of different nucleotide species. We show, that with changing c, the secondary structures of random RNAs undergo a morphological transition:f(c)→1 for c≤ccr as the chain length n goes to infinity, signaling the formation of a virtually perfect gapless secondary structure; while f(c)<1 for c>ccr, which means that a nonperfect structure with gaps is formed. The strict upper and lower bounds 2≤ccr≤4 are proven, and the numerical evidence for ccr is presented. The relevance of the transition from the evolutional point of view is discussed.
Учебное пособие посвящено математической теории и методам оптимизации с ориентацией на проблемы принятия управленческих решений в экономических системах. В томе 1 описаны подходы к математическому моделированию проблем управления в экономике и методы решения возникающих при этом задач математического программирования. Строгим доказательствам предпосылаются наводящие соображения, которыми в ряде случаев можно и ограничиться. Используется большое количество демонстрационных экономических примеров и упражнений с подробной методикой решения. У читателей предполагается знание основ математического анализа и линейной алгебры, хотя необходимые сведения из этих курсов в конспективной форме приводятся в приложениях.
В работе определяется свободная энергия связывания двух молекул РНК и обсуждаются такие ста тистические свойства, как флуктуации средней энергии связывания двух молекул РНК и распреде ление длин петель в образованной структуре. Анализ зависимости удельной свободной энергии комплекса двух длинных случайных молекул РНК от числа с типов нуклеотидов позволил выдви нуть гипотезу о выделенной роли используемого природой четырехбуквенного генетического алфавита.
Обсуждается задача использования солнечного ветра для орбитальных маневров космических аппаратов. Анализируются материалы, связанные с созданием шаровых солнечных парусов с изменяемыми отражательными характеристиками, например с использованием жидкокристаллической пленки. Описываются возможные варианты построения математической модели паруса и соответствующие им алгоритмы управления.
Для исследования состояния границы раздела многослойных систем разработан метод,основанный на спектральном анализе термоволновых колебаний, возникающих под действием излучения лазеров, работающих в периодическом импульсном режиме. Метод основан на высокой чувствительности формы осциллирующей составляющей пирометрического сигнала к адгезионным характеристикам границы раздела фаз. Для количественной оценки формы сигнала использованы коэффициент корреляции (система пленка – подложка) и передаточная функция (многослойные образцы).
Рассматриваются вероятные трудности, возникающие при создании криоботов. Обсуждаются проблемы прохождения больших толщин ледяного слоя и эффективности применения оборудования типа криоботов для изучения ледяной поверхности Европы. Сделан обзор исследований по созданию криобота как для земного применения, так и для исследования планетарных льдов. Приводится обзор альтернативных технологий исследования подледного пространства.
В сборнике представлены тезисы докладов участников XVIII Международной студенческой конференции-школы-семинара «Новые информационные технологии», состоявшейся в мае 2010 года.
Сборник состоит из двух разделов. Первый раздел сборника включает пленарные доклады ведущих специалистов. Второй раздел содержит тезисы докладов студентов и аспирантов, учащихся техникумов и колледжей, участвовавших в работе школы-семинара.
В основе настоящего учебного пособия лежит специальный курс по выбору студента, прочитанный автором на механико - математическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова в 2010-2012 учебных годах. Пособие знакомит читателя с методом параметрикса и его дискретным аналогом, развитым в самое последнее время автором пособия и его коллегами-соавторами. Оно объединяет воедино материал, который ранее содержался только в ряде журнальных статей. Не стремясь к максимальной общности изложения, автор ставил целью продемонстрировать возможности метода при доказательстве локальных предельных теорем о сходимости марковских цепей к диффузионному процессу и при получении двусторонних оценок типа Аронсона для некоторых вырожденных диффузий.
Настоящая книга представляет собой своеобразный расширенный учебник по математической статистике. Данный учебник не ограничен рамками учебного стандарта или вузовской программы --- он предназначен всем, кто интересуется математикой вообще и, в частности, хочет узнать, что такое современная математическая статистика, какие задачи и какими методами она решает, какие результаты в ней уже накоплены, какие проблемы в ней сегодня актуальны; наконец, каковы ее истоки, какой путь она прошла и какие ученые были ее творцами. По замыслу авторов, книга простым и доступным языком рассказывает о математической статистике и одновременно обучает ей. Вся теория объясняется и иллюстрируется на интересных и тщательно подобранных примерах. Книга может служить и задачником, так как содержит большой список упражнений для самостоятельного решения, а также справочным пособием по математической статистике, а в некоторых аспектах --- и по теории вероятностей.
Книга будет интересна преподавателям, аспирантам и студентам естественных и технических вузов, в которых изучается математическая статистика, научным работникам, использующим в своей деятельности методы математической статистики, а также самому широкому кругу любителей математики.
В сборнике представлены тезисы докладов участников XIX Международной студенческой конференции-школы-семинара «Новые информационные технологии», состоявшейся в мае 2011 года.
Сборник состоит из двух разделов. Первый раздел сборника включает пленарные доклады ведущих специалистов. Второй раздел содержит тезисы докладов студентов и аспирантов, учащихся техникумов и колледжей, участвовавших в работе школы-семинара.