Bakalářská práce

Improving Efficiency of Boolean Networks Inference

Oto Stanko
Anotace

Génové regulačné siete popisujú topológiu a dynamiku biologických systémov. Môžu byť odvodené z expresných dát, ktoré sú zvyčajne získané z experimentov. V posledných rokoch boli navrhnuté a implementované rôzne algoritmy na rekonštrukciu rozsiahlých sietí. Cieľom tejto bakalárskej práce je analýza metódy CGA-BNI založenej na genetickom programovaní. Praktická časť sa zameriava na dizajn a implementáciu optimalizácií algoritmu a následnú evaluáciu na vytvorených referenčných sieťach.

Abstract

Gene regulatory networks describe the topology and dynamics of biological systems. They can be inferred from gene expression data, usually obtained from experiments. Various algorithms have been proposed and implemented in the past few years to reconstruct more extensive networks. This thesis aims to study and analyse the CGA-BNI method based on genetic programming. The practical part focuses on designing optimisation of the algorithm and evaluating the performance on created benchmarks.

Zadání práce

The thesis will target the topic of automatised inference of Boolean models of biological systems from experimental data achieved in steady-state. The theoretical goal of the thesis is to study a selected recently published algorithm for optimisation-based inference of Boolean Networks from steady-state data (Trinh et al.) and to identify its performance limits. In the practical part, the student will design and implement improvements of the algorithm and evaluate the implementation on the created benchmarks.

The concrete theoretical objectives are the following:
  • to describe a selected algorithm for inference of BNs,
  • to make a set of own benchmarks (synthetically generated data),
  • to systematically identify performance issues in the analysed algorithm and its implementation,
  • to propose extensions that will improve performance of the existing implementation of the algorithm.

The concrete practical goals are two fold. First, the student will automatise the generation of new benchmarks. Second, the student will implement and evaluate the proposed improvements of the inference algorithm and compare them against the original implementation.

Práce zkontrolována:
20. 5. 2022 10:08, doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
29. 6. 2022
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D., učo 3159
KSUZD FI MU

Oponent

RNDr. Eva Šmijáková, učo 433478
KTP FI MU

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Plán
Informatika
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.