埃伦·乌尔海姆；埃里克·福特；凯瑟琳·圣约翰 表征局部最优以实现最大节约型。 （英语） Zbl 1348.92116号 牛市。数学。生物。 78，第5期，1058-1075（2016）。 摘要：在最大简约最优性准则下找到最佳系统发育树是很难计算的。对于性能良好的数据集，我们量化了此类优化的发生。当使用最近邻交换操作时，即使对于“完美”序列数据，也可能出现多个局部最优，这导致爬山搜索永远不会达到全局最优。相反，我们表明，当通过子树剪枝和再嫁接度量定义邻居时，对于完美序列数据，存在单个局部最优，因此，每种搜索都会快速找到全局最优。我们进一步描述了在Cavender-Farris-Neyman和Jukes-Cantor进化模型下模拟的序列产生良好搜索空间的条件。 引用于1文件 MSC公司： 92D15型 与进化有关的问题 关键词：最大节俭；兼容性；系统发育岛；吸引盆地；树搜索 软件：PAUP公司*；TNT公司；RAxML公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{E.Urheim}等人，公牛。数学。生物学78，No.5，1058--1075（2016；Zbl 1348.92116） 全文： 内政部 参考文献： [1] Allen BL，Steel M（2001）进化树上的子树转移操作及其诱导度量。安·库姆5（1）：1-15·Zbl 0978.05023号 ·doi:10.1007/s00026-001-8006-8 [2] Atteson K（1999）系统发育重建邻接方法的性能。算法25:251-278·Zbl 0938.68747号 ·doi:10.1007/PL00008277 [3] Bastert O，Rockmore D，Stadler PF，Tinhofer G（2002）《树木空间景观》。应用数学计算131（2-3）：439-459·Zbl 1016.92024号 [4] Bordewich M，Gascuel O，Huber KT，Moulton V（2009）基于系统发育推断的平衡最小进化原则的拓扑运动一致性。IEEE/ACM Trans-Comput Biol Bioninform（TCBB）6（1）：110-117·doi:10.1109/TCBB.2008.37 [5] Caceres AJJ、Castillo J、Jinnie J、St John K（2013）《SPR社区漫步》。IEEE/ACM Trans-Comput Biol生物信息10（1）：236-239·doi:10.1109/TCBB.2012.136 [6] Cartwright RA（2005）带缺口的DNA组装（Dawg）：模拟序列进化。生物信息学21（补充3）：iii31-iii38·doi:10.1093/bioinformatics/bti1200 [7] Cavender JA（1978）《分类与信心》。数学生物科学40（3）：271-280·Zbl 0391.92015号 ·doi:10.1016/0025-5564（78）90089-5 [8] Charleston MA（1995）关于组合优化问题的景观特征描述，特别关注系统发育问题。计算机生物学杂志2（3）：439-450·doi:10.1089/cmb.1995.2.439 [9] Chen S，Montgomery J，Bolufé-Röhler A，Gonzalez-Fernandez Y（2015）特邀论文：阈值收敛综述。GECONTEC国际经济与技术修订3（1）：1-13 [10] Cormen TH，Leiserson CE，Rivest RL，Stein C（2001）算法导论，第2版。麻省理工学院出版社，剑桥·Zbl 1047.68161号 [11] Dress A，Krüger M（1987）度量空间中的简约系统发育树和模拟退火。高级应用数学8（1）：8-37·兹比尔0637.92024 ·doi:10.1016/0196-8858（87）90003-0 [12] Farach M，Kannan S（1999）反向进化的有效算法。JACM 46（4）：437-449·Zbl 1065.68662号 ·doi:10.1145/320211.320212 [13] Farris JS（1970）计算瓦格纳树的方法。系统Zool 19:83-92·doi:10.307/24121028 [14] Farris JS（1973）推断进化树的概率模型。系统生物学22（3）：250-256·doi:10.1093/sysbio/22.3.250 [15] Fitch WM（1971）《定义进化过程：特定树拓扑的最小变化》。系统Zool 20（4）：406-416·doi:10.2307/2412116 [16] Fitch WM、Margoliash E等人（1967）构建系统发育树。科学155（760）：279-284·doi:10.1126/science.155.3760.279 [17] Foulds LR，Graham RL（1982）系统发育中的Steiner问题是NP-完全的。高级应用数学3（1）：43-49·Zbl 0489.92002号 ·doi:10.1016/S0196-8858（82）80004-3 [18] Garnier J，Kallel L（2001）多局部最优的局部搜索效率。SIAM J离散数学15（1）：122-141·Zbl 0992.68039号 ·doi:10.1137/S0895480199355225 [19] Goloboff PA，Farris JS，Nixon KC（2008）TNT，一个免费的系统发育分析程序。分支分类学24（5）：774-786·doi:10.1111/j.1096-0031.2008.00217.x [20] Hein J（1990）使用简约性重建重组序列的进化。数学生物科学98（2）：185-200·Zbl 0692.92014号 ·doi:10.1016/0025-5564（90）90123-G [21] Hendy MD，Foulds LR，Penny D（1980）用l-聚类和集合划分证明系统发育树最小。数学生物科学51（1）：71-88·Zbl 0443.92007号 ·doi:10.1016/0025-5564（80）90091-7 [22] Hendy MD，Penny D（1982）确定最小进化树的分支定界算法。数学生物学59（2）：277-290·Zbl 0488.92004号 ·doi:10.1016/0025-5564（82）90027-X [23] Hillis DM、Mable BK、Moritz C（1996）《分子系统学》。桑德兰Sinauer Associates [24] Jukes TH、Cantor CR、Munro HN（1969）《哺乳动物蛋白质代谢》。Evol蛋白分子量3:21-132 [25] Kirkup B，Kim J（2003）《从起伏的山丘到锯齿状的山丘：用于系统发育评估的启发式搜索的缩放》。Mol Biol Evol（修订版） [26] 李明，特隆普J，张磊（1996）关于最近邻互通式立交距离的几点注记。摘自：COCOON’96：第二届计算与组合学国际年会会议记录。伦敦施普林格，第343-351页 [27] Maddison DR（1991）发现了多个最节俭的树木岛及其重要性。系统Zool 40（3）：315-328·doi:10.2307/2992325 [28] Money D，Whelan S（2012）描述系统发育树搜索问题。系统生物学61（2）：228-239·doi:10.1093/sysbio/syr097 [29] Moulton V，Steel M（1999）有限距离函数对树度量的收缩。离散应用数学91（1）：215-233·Zbl 0914.05016号 ·doi:10.1016/S0166-218X（98）00128-0 [30] 内曼，J。；Gupta，SS（编辑）；Yackeleds，J.（编辑），《进化的分子研究：新统计问题的来源》，1-27（1971），纽约·兹比尔0231.62010 [31] 尼克松KC（1999）简约棘轮法，一种快速简约分析的新方法。分支分类学15（4）：407-414·doi:10.1111/j.1096-0031.1999.tb00277.x [32] Robinson DF（1971）标记树与配价三的比较。梳理论期刊B 11（2）：105-119·Zbl 0185.27704号 ·doi:10.1016/0095-8956（71）90020-7 [33] Rokas A、Williams BL、King N、Carroll SB（2003）解决分子系统发育不一致的基因组尺度方法。自然425:798-804·doi:10.1038/nature02053 [34] Saitou N，Nei M（1987）邻接法：重建系统发育树的新方法。分子生物学进化4:406-425 [35] Semple C，Steel M（2003）《系统发育学》。牛津数学及其应用系列讲座，第24卷。牛津大学出版社·Zbl 1043.92026 [36] Stamatakis A，Blagojevic F，Antonopoulos CD，Nikolopoulos DS（2007）探索系统发育学的新搜索算法和硬件：RAxML与IBM细胞相遇。J VLSI信号处理系统48（3）：271-286·doi:10.1007/s11265-007-0067-4 [37] Steel MA（1994）系统发育树的最大似然点并不是唯一的。系统生物学43（4）：560-564·doi:10.1093/sysbio/43.4.560 [38] Swofford DL（2002）PAUP*。使用简约（*和其他方法）进行系统发育分析。版本4。Sinauer Associates，桑德兰 [39] Varón A，Vinh LS，Wheeler WC（2010）POY第4版：使用动态同源性进行系统发育分析。分支分类学26（1）：72-85·网址：10.1111/j.1096-0031.2009.00282.x [40] Wheeler WC（2012）《系统学：讲座课程》。Wiley-Blackwell，纽约·数字对象标识代码：10.1002/9781118301081 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。