Компьютерный метод систематики микроорганизмов на основе алгоритмической теории информации и его приложение к таксономии и номенклатуре микроскопических грибов рода Trichoderma

• Автор: Тарасов, Денис Станиславович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 100 с. : ил.

Оглавление
Введение .

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Краткий обзор истории развития биологической систематики .

1.2. Нумерическая таксономия фенетика и ее методы

1.2.1. Метод i i i ii

v.

1.2.2. i ii метод ближайших соседей 1

1.3. Кладистическая филогенетическая таксономия и ее методы .

1.3.1. Терминология

1.3.2. Метод максимальной парсимонии

1.3.3. Метод максимального правдоподобия и его использование при реконструкции филогенетических деревьев .
1.4. Развитие и современное состояние систематики микроорганизмов
1.5. Алгоритмическая теория информации и ее применение в систематике микроорганизмов .
1.5.1. Предыстория разработки алгоритмической теории информации
1.5.2. Алгоритмическая теория информации.
1.5.3. Применения алгоритмической теории информации в систематике
1.6. i краткие сведения о модельном объекте
Глава 2. Разработка автоматизированного метода использования нормализованного информационного расстояния для таксономии микроорганизмов
2.1. Проблема применения нормализованною информационное расстояния при сравнении морфологических и физиологических характеристик
2.2. Анализ языков программирования с точки зрения их пригодности для выражения информации о признаках микроорганизмов
2.2.1. Использованные компьютерные программы.
2.2.2. Процедурные, императивные языки
2.2.3. Функциональные языки
2.2.4. Логическое программирование.
2.2.5. Объектноориентированные языки
2.2.6. Заключение по анализу языков программирования
2.3. Описание и классификация грибов рода i с помощью
2.3.1. Спецификация специализированного языка описания . .
Алфавит
Ключевые слова.
Идентификаторы.
Типы данных
Пространства имен
Домены i.
Классы
Диапазоны и множества
2.3.2. Примеры описаний
2.3.3. классификация описаний
Глава 3. Использование технологии объектноориентированного программирования для представления закономерностей в признаках микроорганизмов
3.0.4. Объектноориентированное программирование ООН и
систематика
3.1. Применение метода явного задания закономерностей для классификации грибов рода i.
3.1.1. Систематика ivi как классификация программ
3.1.2. Сравнительная оценка качества ООсистематик
3.2. Сравнение подходов к номенклатуре в программировании и в
систематике микроорганизмов
3.2.1. формальные правила
3.2.2. Неформальные правила формирования идентификаторов
3.2.3. Проблема уникальности идентификаторов
3.2.4. Использование вИГО
3.2.5. Заключение по номенклатуре
Глава 4. Заключение
Литература


Алгоритмическая теория информации и ее применение в систематике микроорганизмов . Алгоритмическая теория информации. Глава 2. Использованные компьютерные программы. Логическое программирование. Спецификация специализированного языка описания . Ключевые слова. Идентификаторы. Домены i. Глава 3. Применение метода явного задания закономерностей для классификации грибов рода i. Глава 4. Практическую идентификация организмов. Современная систематика микроорганизмов сталкивается со значительными проблемами. В области номенклатуры Современная номенклатура в систематике регулируется с помощью устоявшихся наборов правил, ведущих свое начало сю времен Линнея. Существует Зоологический кодекс номенклатуры , Ботанический кодекс , Бактериологический кодекс5 и Вирусный кодекс . Будучи основанными на одних и тех же принципах, кодексы накопили значительное количество отличий. Существующие кодексы номенклатуры вызывают значительное количество нареканий. Указывается, например, на то, что при работе в рамках задаваемых ими правил систематик микроорганизмов вынужден тратить значительное время до всего рабочего времени на номенклатурныеисторикобиблиографические изыскания вместо того, чтобы заниматься собственно предметом своих исследований . Исправить недостатки в существующих кодексах представляется чрезвычайно сложной проблемой. Кодексы номенклатуры являются исторически сложившимися документами, статьи которых тесно связаны друг с другом. Вследствие этого изменение в одной части кодекса может вступать в противоречие с другими частями иили нарушать функционирование всей системы как целого. В попытке исправить создавшееся положение, были предложены альтернативные варианты номенклатурных кодексов, не получившие, однако, общего признания. Большое разнообразие микроорганизмов. Отсутствие полового процесса у многих микроорганизмов не позволяет использовать определение вида, принятое для других групп живых существ. Горизонтальный перенос генов размывает границы видов и усложняет реконсгрукци ю филоген ИИ. Высокая скорость изменения. В систематике микроорганизмов используются различные группы признаков морфологические, физиологические, биохимические, молекулярногенетические. Широко признается тот факт, что данных одной группы признаков недостаточно для установления взаимосвязей между таксонами. Однако, в связи с тем, что на сегодняшний день отсутствуют действенные методы интеграции морфологических, физиологических, биохимических и молекулярногенетических данных в рамках единого подхода на практике часто используются данные одной группы признаков. В году Американской Академией Микробиологии был сделан вывод о том, что используемые сегодня средства систематики микроорганизмов не способны адекватно учесть существующее разнообразие микроорганизмов, что является основанием для необходимости разработки принципиально новых подходов к систематике микроорганизмов. Одним из перспективных подходов к систематике является применение алгоритмической теории информации. Представляется, что использование алгоритмической теории информации можно распространить и на другие группы признаков, а также на другие вопросы систематики, такие как описание свойств микроорганизмов и вопросы номенклатуры. В ходе работы также удалось выявить, что разработанный метод создания унифицированных описаний микроорганизмов может внести вклад в упрощение микробиологической номенклатуры, поэтому этот вопрос был также исследован. Теоретически обоснованным и практически эффективным способом интеграции морфологических, физиологических биохимических и молекулярногенетических признаков микроорганизма в рамках единого и пригодного для компьютерной обработки описания является представление признаков организма в форме компьютерной программы. Разработанный метод построения таксономии с использованием в качестве метрики расстояния параметра, включающего алгоритмическую сложность, позволяег использовать для построения таксономических деревьев всю доступную иш1хрмацию об организме.