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Alinhamentos e comparação de sequências / Alignment and comparison of sequences

Araujo, Francisco Eloi Soares de 24 May 2012 (has links)
A comparação de sequências finitas é uma ferramenta que é utilizada para a solução de problemas em várias áreas. Comparamos sequências inferindo quais são as operações de edição de substituição, inserção e remoção de símbolos que transformam uma sequência em uma outra. As matrizes de pontuação são estruturas largamente utilizadas e que definem um custo para cada tipo de operação de edição. Uma matriz de pontuação G é indexada pelos símbolos do alfabeto. A entrada de G na linha A, coluna B mede o custo da operação de edição para substituir o símbolo A pelo símbolo B. As matrizes de pontuação induzem funções que atribuem uma pontuação para um conjunto de operações de edição. Algumas dessas funções para a comparação de duas e de várias sequências são estudadas nesta tese. Quando cada símbolo de cada sequência é editado exatamente uma vez para transformar uma sequência em outra, o conjunto de operações de edição pode ser representado por uma estrutura conhecida por alinhamento. Descrevemos uma estrutura para representar o conjunto de operações de edição que não pode ser representado por um alinhamento convencional e descrevemos um algoritmo para encontrar a pontuação de uma sequência ótima de operações de edição usando um algoritmo conhecido para encontrar a pontuação de um alinhamento convencional ótimo. Considerando três diferentes funções induzidas de pontuação, caracterizamos, para cada uma delas, a classe das matrizes para as quais as funções induzidas de pontuação são métricas nas sequências. Dadas duas matrizes de pontuação G e G\', dizemos que elas são equivalentes para uma dada função que é induzida por uma matriz de pontuação e que avalia a qualidade de um alinhamento se, para quaisquer dois alinhamentos A e B, vale o seguinte: o alinhamento A é ``melhor\'\' do que o alinhamento B considerando a matriz G se e somente se A é ``melhor\'\' do que o alinhamento B considerando a matriz G\'. Neste trabalho, determinamos condições necessárias e suficientes para que duas matrizes de pontuação sejam equivalentes. Finalmente, definimos três novos critérios para pontuar alinhamentos de várias sequências. Todos os critérios consideram o comprimento do alinhamento além das operações de edição por ele representadas. Para cada um dos critérios definidos,propomos um algoritmo e o problema de decisão correspondente mostramos ser NP-completo. / Comparison of finite sequences is a tool used to solve problems in several areas. In order to compare sequences, we infer which are the edit operations of substitution, insertion and deletion of symbols that transform one sequence into another. Scoring matrices are a widely used structure to define a cost for each type of edit operation. A scoring matrix G is indexed by symbols of an alphabet. The entry in G in row A and column B measures the cost of the edit operation for replacing symbol A by symbol B. Scoring matrices induce functions that assign a score for a set of edit operations. Some of these functions for comparing two and multiple sequences are studied in this thesis. If each symbol is edited exactly once for transforming a sequence into another, the set of edit operations can be represented by a structure called alignment. We describe a structure to represent the set of edit operations that cannot be represented by a conventional alignment and we design an algorithm to find the cost of an optimal sequence of edit operations by using a known algorithm to find the cost of an optimal alignment. Considering three different kinds of induced scoring functions, we characterize, for each one of them, the class of matrices for which the induced scoring functions are metrics on sequences. Given two scoring matrices G and G\', we say they are equivalent for a given function that is induced by a scoring matrix and that evaluates the quality of an alignment if, for any two alignments A and B of two sequences, we have the following: alignment A is ``better\'\' than B considering scoring matrix G if and only if A is ``better\'\' than B considering scoring matrix G\'. In this work, we determine necessary and sufficient conditions for scoring matrices to be equivalent. Finally, we define three new criteria for scoring alignments of several sequence. Every criterion considers the length of the alignment and the edit operations represented by it. An algorithm for each criterion is studied and the corresponding decision problem is shown to be NP-complete.
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Alinhamentos e comparação de sequências / Alignment and comparison of sequences

Francisco Eloi Soares de Araujo 24 May 2012 (has links)
A comparação de sequências finitas é uma ferramenta que é utilizada para a solução de problemas em várias áreas. Comparamos sequências inferindo quais são as operações de edição de substituição, inserção e remoção de símbolos que transformam uma sequência em uma outra. As matrizes de pontuação são estruturas largamente utilizadas e que definem um custo para cada tipo de operação de edição. Uma matriz de pontuação G é indexada pelos símbolos do alfabeto. A entrada de G na linha A, coluna B mede o custo da operação de edição para substituir o símbolo A pelo símbolo B. As matrizes de pontuação induzem funções que atribuem uma pontuação para um conjunto de operações de edição. Algumas dessas funções para a comparação de duas e de várias sequências são estudadas nesta tese. Quando cada símbolo de cada sequência é editado exatamente uma vez para transformar uma sequência em outra, o conjunto de operações de edição pode ser representado por uma estrutura conhecida por alinhamento. Descrevemos uma estrutura para representar o conjunto de operações de edição que não pode ser representado por um alinhamento convencional e descrevemos um algoritmo para encontrar a pontuação de uma sequência ótima de operações de edição usando um algoritmo conhecido para encontrar a pontuação de um alinhamento convencional ótimo. Considerando três diferentes funções induzidas de pontuação, caracterizamos, para cada uma delas, a classe das matrizes para as quais as funções induzidas de pontuação são métricas nas sequências. Dadas duas matrizes de pontuação G e G\', dizemos que elas são equivalentes para uma dada função que é induzida por uma matriz de pontuação e que avalia a qualidade de um alinhamento se, para quaisquer dois alinhamentos A e B, vale o seguinte: o alinhamento A é ``melhor\'\' do que o alinhamento B considerando a matriz G se e somente se A é ``melhor\'\' do que o alinhamento B considerando a matriz G\'. Neste trabalho, determinamos condições necessárias e suficientes para que duas matrizes de pontuação sejam equivalentes. Finalmente, definimos três novos critérios para pontuar alinhamentos de várias sequências. Todos os critérios consideram o comprimento do alinhamento além das operações de edição por ele representadas. Para cada um dos critérios definidos,propomos um algoritmo e o problema de decisão correspondente mostramos ser NP-completo. / Comparison of finite sequences is a tool used to solve problems in several areas. In order to compare sequences, we infer which are the edit operations of substitution, insertion and deletion of symbols that transform one sequence into another. Scoring matrices are a widely used structure to define a cost for each type of edit operation. A scoring matrix G is indexed by symbols of an alphabet. The entry in G in row A and column B measures the cost of the edit operation for replacing symbol A by symbol B. Scoring matrices induce functions that assign a score for a set of edit operations. Some of these functions for comparing two and multiple sequences are studied in this thesis. If each symbol is edited exactly once for transforming a sequence into another, the set of edit operations can be represented by a structure called alignment. We describe a structure to represent the set of edit operations that cannot be represented by a conventional alignment and we design an algorithm to find the cost of an optimal sequence of edit operations by using a known algorithm to find the cost of an optimal alignment. Considering three different kinds of induced scoring functions, we characterize, for each one of them, the class of matrices for which the induced scoring functions are metrics on sequences. Given two scoring matrices G and G\', we say they are equivalent for a given function that is induced by a scoring matrix and that evaluates the quality of an alignment if, for any two alignments A and B of two sequences, we have the following: alignment A is ``better\'\' than B considering scoring matrix G if and only if A is ``better\'\' than B considering scoring matrix G\'. In this work, we determine necessary and sufficient conditions for scoring matrices to be equivalent. Finally, we define three new criteria for scoring alignments of several sequence. Every criterion considers the length of the alignment and the edit operations represented by it. An algorithm for each criterion is studied and the corresponding decision problem is shown to be NP-complete.
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[en] STRATEGIES FOR THE CONSTRUCTION OF BUSINESS-IT ALIGNMENT: THE ROLE OF IT LEADERS / [pt] ESTRATÉGIAS PARA A CONSTRUÇÃO DO ALINHAMENTO TI-NEGÓCIO: O PAPEL DA LIDERANÇA DE TI

PRISCILA DE OLIVEIRA VIANNA 17 November 2015 (has links)
[pt] Este trabalho pretende aprofundar o entendimento do papel da liderança da área de Tecnologia de Informação (TI) na construção do alinhamento com o Negócio, uma vez que esse alinhamento é considerado um dos principais caminhos para que TI assuma um papel mais estratégico nas empresas e possa ser vista como fonte de vantagem competitiva. Para tal, foi realizada uma pesquisa qualitativa, baseada em entrevistas com 12 duplas de executivos, sendo um de TI e um par da Área de Negócios, de grandes empresas que atuam no Brasil em setores variados. Com base nas percepções e vivências desses executivos, o trabalho apresenta os papéis da liderança de TI para a promoção do alinhamento TI-Negócio, as estratégias utilizadas nesse processo e os fatores que, na visão desses executivos, influenciam no desempenho desses papéis pelos líderes de TI. / [en] This work aims to deepen the understanding of the role of the leaders of the Information Technology (IT) Department in the construction of Business-IT alignment, since this alignment is considered to be one of the most effective ways for IT to take a more strategic role in the company, becoming acknowledged as source of competitive advantage. For that, a qualitative research was conducted, based on interviews with 12 pears of executives, one from IT and the other from a Business Department, of large companies operating in different segments in Brazil. Based on the perceptions and experiences of the these executives, the paper presents the roles of IT leadership in order to promote Business-IT alignment, strategies used in this process and factors that, in the opinion of these executives, influence the performance of these roles by IT leaders.
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Alinhamento estratégico do gerenciamento de portfólio de projetos

Tavares, Shirley Rocha 19 November 2015 (has links)
Submitted by Shirley Rocha Tavares (shirleyrocha2011@yahoo.com.br) on 2015-12-04T11:42:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Shirley Rocha Tavares.pdf: 2038634 bytes, checksum: fc469cd522a6d09d9d5a08097ae2bf05 (MD5) / Approved for entry into archive by Janete de Oliveira Feitosa (janete.feitosa@fgv.br) on 2015-12-04T12:48:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Shirley Rocha Tavares.pdf: 2038634 bytes, checksum: fc469cd522a6d09d9d5a08097ae2bf05 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Almeida (maria.socorro@fgv.br) on 2015-12-07T15:54:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Shirley Rocha Tavares.pdf: 2038634 bytes, checksum: fc469cd522a6d09d9d5a08097ae2bf05 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-07T15:55:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Shirley Rocha Tavares.pdf: 2038634 bytes, checksum: fc469cd522a6d09d9d5a08097ae2bf05 (MD5) Previous issue date: 2015-11-19 / A sobrevivência das empresas no longo prazo depende das suas capacidades de realizar suas estratégias. No entanto, esta capacidade de realização enfrenta dificuldades, especialmente pela falta de alinhamento de seu portfólio de projetos com suas estratégias. Esta pesquisa a aborda a realização deste alinhamento de forma a contribuir para as metas empresariais. Para isso, foi realizada uma pesquisa explanatória com investigação empírica por meio do estudo de dois casos. Como resultado, foi possível construir uma definição para o 'Alinhamento estratégico do gerenciamento de portfólio de projetos'. Foi possível a identificação de como se dá o alinhamento estratégico do portfólio de projetos e a elaboração de um metaframework para representar este processo. Foi constatado que para que este alinhamento ocorra de forma efetiva deve haver primeiro um direcionamento estratégico para o gerenciamento de portfólio de projetos e de projetos antes da seleção do portfólio. Segundo, existir gerenciamento de portfólio de projetos estruturado em duas etapas: i) seleção do portfólio de projetos que garanta a aprovação de projetos alinhados estrategicamente e ii) monitoramento e controle do portfólio de projetos com metas de desempenho do portfólio com ações sistemáticas para manutenção de seu alinhamento. Terceiro, que seja desenvolvida uma estratégia para gerenciamento de projetos que garanta avaliações sistemáticas do alinhamento estratégico de cada projeto até o fim de seu ciclo de vida. Quarto, que haja um alinhamento organizacional para atendimento às necessidades de informações do gerenciamento de portfólio de projetos, bem como atribuição de caráter estratégico. Quinto, a formalização do gerenciamento de risco do projeto individual e do portfólio, bem como a integração dos dois, para os riscos técnicos e de atendimento do projeto ao objetivo para o qual foi desenvolvido. Sexto, a formalização ao nível de complexidade dos projetos, do gerenciamento de projeto e do gerenciamento do portfólio de projetos.
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Alinhamento múltiplo de seqüências através de técnicas de agrupamento / Multiple alignment of sequences through clustering techniques

Peres, Patrícia Silva 24 February 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2015-04-11T14:02:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia Silva Peres.pdf: 506475 bytes, checksum: 40dfa72e28b5cca338c104148bd4ef06 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The simultaneous alignment of many DNA or protein sequences is one of the commonest tasks in computational molecular biology. Multiple alignments are important in many applications, such as, predicting the structure of new sequences, demonstrating the relationship between new sequences and existing families of sequences, inferring the evolutionary history of a family of sequences,finding the characteristic motifs (core blocks) between biological sequences, assembling fragments in DNA sequencing, and many others. Currently, the most popular strategy used for solving the multiple sequence alignment problem is the progressive alignment. Each step of this strategy might generate an error which is expected to be low for closely related sequences but increases as sequences diverge. Therefore, determining the order in which the sequences will be aligned is a key step in the progressive alignment strategy. Traditional approaches take into account, in each iteration of the progressive alignment, only the closest pair or groups of sequences to be aligned. Such strategy minimizes the error introduced in each step, but may not be the best option to minimize the final error. Based on that hypothesis, this work aims the study and the application of a global clustering technique to perform a previous analysis of all sequences in order to separate them into groups according to their similarities. These groups, then, guide the traditional progressive alignment, as an attempt to minimize the overall error introduced by the steps of the progressive alignment and improve the final result. To assess the reliability of this new strategy, three well-known methods were modified for the purpose of introducing the new sequence clustering stage. The accuracy of new versions of the methods was tested using three diferent reference collections. Besides, the modified methods were compared with their original versions. Results of the conducted experiments depict that the new versions of the methods with the global clustering stage really obtained better alignments than their original versions in the three reference collections and achieving improvement over the main methods found in literature, with an increase of only 3% on average in the running time. / O alinhamento simultâneo entre várias seqüências de DNA ou proteína é um dos principais problemas em biologia molecular computacional. Alinhamentos múltiplos são importantes em muitas aplicações, tais como, predição da estrutura de novas seqüências, demonstração do relacionamento entre novas seqüências e famílias de seqüências já existentes, inferência da história evolutiva de uma família de seqüências, descobrimento de padrões que sejam compartilhados entre seqüências, montagem de fragmentos de DNA, entre outras. Atualmente, a estratégia mais popular utilizada na resolução do problema do alinhamento múltiplo é o alinhamento progressivo. Cada etapa desta estratégia pode gerar uma taxa de erro que tenderá a ser baixa no caso de seqüências muito similares entre si, porêm tenderá a ser alta na medida em que as seqüências divergirem. Portanto, a determinação da ordem de alinhamento das seqüências constitui-se em um passo fundamental na estratégia de alinhamento progressivo. Estratégias tradicionais levam em consideração, a cada iteração do alinhamento progressivo, apenas o par ou grupo de seqüências mais próximo a ser alinhado. Tal estratégia minimiza a taxa de erro introduzida em cada etapa, porém pode não ser a melhor forma para minimizar a taxa de erro final. Baseado nesta hipótese, este trabalho tem por objetivo o estudo e aplicação de uma técnica de agrupamento global para executar uma análise prévia de todas as seqüências de forma a separálas em grupos de acordo com suas similaridades. Estes grupos, então, guiarão o alinhamento progressivo tradicional, numa tentativa de minimizar a taxa de erro global introduzida pelas etapas do alinhamento progressivo e melhorar o resultado final. Para avaliar a contabilidade desta nova estratégia, três métodos conhecidos foram modificados com o objetivo de agregar a nova etapa de agrupamento de seqüências. A acurácia das novas versões dos métodos foi testada utilizando três diferentes coleções de referências. Além disso, os métodos modificados foram comparadas com suas respectivas versões originais. Os resultados dos experimentos mostram que as novas versões dos métodos com a etapa de agrupamento global realmente obtiveram alinhamentos melhores do que suas versões originais nas três coleções de referência e alcançando melhorias sobre os principais métodos encontrados na literatura, com um aumento de apenas 3% em média no tempo de execução.
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[en] PROVENANCE CONCEPTUAL MODELS / [pt] MODELOS CONCEITUAIS PARA PROVENIÊNCIA

ANDRE LUIZ ALMEIDA MARINS 07 July 2008 (has links)
[pt] Sistemas de informação, desenvolvidos para diversos setores econômicos, necessitam com maior freqüência capacidade de rastreabilidade dos dados. Para habilitar tal capacidade, é necessário modelar a proveniência dos dados. Proveniência permite testar conformidade com a legislação, repetição de experimentos, controle de qualidade, entre outros. Habilita também a identificação de agentes (pessoas, organizações ou agentes de software) e pode ser utilizada para estabelecer níveis de confiança para as transformações dos dados. Esta dissertação propõe um modelo genérico de proveniência criado com base no alinhamento de recortes de ontologias de alto nível, padrões internacionais e propostas de padrões que tratam direta ou indiretamente de conceitos relacionados à proveniência. As contribuições da dissertação são portanto em duas direções: um modelo conceitual para proveniência - bem fundamentado - e a aplicação da estratégia de projeto conceitual baseada em alinhamento de ontologias. / [en] Information systems, developed for several economic segments, increasingly demand data traceability functionality. To endow information systems with such capacity, we depend on data provenance modeling. Provenance enables legal compliance, experiment validation, and quality control, among others . Provenance also helps identifying participants (determinants or immanents) like people, organizations, software agents among others, as well as their association with activities, events or processes. It can also be used to establish levels of trust for data transformations. This dissertation proposes a generic conceptual model for provenance, designed by aligning fragments of upper ontologies, international standards and broadly recognized projects. The contributions are in two directions: a provenance conceptual model - extensively documented - that facilitates interoperability and the application of a design methodology based on ontology alignment.
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[en] ALIGNMENT OF BUDGET PLANNING TO STRATEGIC PLANNING: CASE STUDY OF EMBRATEL / [pt] ALINHAMENTO DO PLANEJAMENTO ORÇAMENTÁRIO AO PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO: ESTUDO DE CASO DA EMBRATEL

CAROLINA BERNARDES PAULA VILLAR 18 July 2007 (has links)
[pt] Após a privatização do sistema Telebrás em 1998, o mercado de telefonia fixa brasileiro que era um monopólio estatal foi dividido entre grupos privados gerando uma grande concorrência no setor. A Embratel, que possuía todo o mercado de telefonia de longa distância nacional e internacional, passou a perder clientes para as demais empresas que entraram com força em seu mercado e, ainda hoje, enfrenta o grande desafio de fazer o caminho de volta, entrando no principal mercado das três grandes do setor (Telemar, Telefônica e Brasil Telecom): a telefonia local. Nesse contexto, é essencial que a Embratel seja capaz de planejar estrategicamente seus próximos passos e o propósito desta pesquisa é investigar o modo de assegurar o alinhamento dos planejamentos orçamentário e estratégico no caso desta empresa, além de identificar os fatores organizacionais que contribuem ou prejudicam este alinhamento. Todos os dados da pesquisa foram coletados através de investigação documental e telematizada, entrevistas com executivos da empresa e analistas do setor. A interpretação e análise dos dados foram realizadas com base no referencial teórico, com o auxílio do modelo Genérico Integrativo de Macedo-Soares (2001). Os resultados encontrados mostraram inconsistência, ou seja, não alinhamento entre o planejamento orçamentário e estratégico da empresa. Também foram identificados os fatores organizacionais que contribuem e que não contribuem para o alinhamento. Ao final, são compartilhadas as lições tiradas do estudo de caso da Embratel. / [en] After the Telebrás privatization in 1998, the telecommunication`s market that used to be a governmental monopoly became divided amongst private groups, which generated a huge dispute in the sector. Embratel, who used to have the whole national and international long distance market, started losing a significant part of its client base to its main competitors (Telemar, Telefônica and Brasil Telecom) and is now striving to walk its way back gaining share of its competitors most important market: the local telephony. In this context, it is essential for Embratel to be able to plan strategically its next steps. This is the main purpose of this research: investigate a way to assure the alignment of the budget planning to the strategic planning for the company and also to identify the organizational factors that contribute and hinder this alignment. All the figures of this research were collected by documental and telematic investigation and interviews with executives of Embratel as well as analysts of the telecommunication`s sector. The data interpretation and analysis were conducted based on the theoretical references from the literature review, with the support of the systemic and integrative model developed by Macedo-Soares (2001). The results proved inconsistency (non-alignment) between the budget planning and the strategic planning. Moreover, it was possible to identify the organizational factors that contribute and hinder the alignment. At the end, this study shares lessons related to the case study of Embratel.
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Métricas de avaliação de alinhamento de ontologias / Measures of Evaluation of Ontology Alignments

Bispo Junior, Esdras Lins 04 August 2011 (has links)
Na área de emparelhamento de ontologias, são utilizadas algumas métricas para avaliar os alinhamentos produzidos. As métricas baseadas em alinhamento têm como princípio básico confrontar um alinhamento proposto com um alinhamento de referência. Algumas destas métricas, entretanto, não têm alcançado êxito suficiente porque (i) não conseguem discriminar sempre entre um alinhamento totalmente errado e um quase correto; e (ii) não conseguem estimar o esforço do usuário para refinar o alinhamento resultante. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma nova abordagem para avaliar os alinhamentos de ontologias. A nossa abordagem apresenta uma métrica na qual utilizamos as próprias consultas normalmente já realizadas nas ontologias originais para julgar a qualidade do alinhamento proposto. Apresentamos também alguns resultados satisfatórios de nossa abordagem em relação às outras métricas já existentes e largamente utilizadas. / In the ontology matching field, different metrics are used to evaluate the resulting alignments. Metrics based on alignment adopt the basic principle of verifying a proposed alignment against a reference alignment. Some of these metrics do not achieve good results because (i) they cannot always distinguish between a totally wrong alignment and one which is almost correct; and (ii) they cannot estimate the effort for the user to refine the resulting alignment. This work aims to present a new approach to evaluate ontology alignments. Our approach presents a measure that uses the usual queries in the original ontologies to assess the quality of the proposed alignment. We also present some satisfactory results of our approach with regard to widely used metrics.
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"Alinhamento sentencial de textos paralelos português-inglês" / Sentence alignment of Portuguese-English parallel texts

Caseli, Helena de Medeiros 10 April 2003 (has links)
Esta dissertação relata o primeiro trabalho de pesquisa em alinhamento automático de textos paralelos envolvendo o português brasileiro (PB). Neste trabalho foram implementados cinco métodos de alinhamento sentencial automático bastante referenciados na literatura, incluindo métodos empíricos, lingüísticos e híbridos, avaliados com textos paralelos PB-inglês. Os resultados mostraram-se compatíveis com os relatados para outros pares de línguas, sendo que as maiores precisões (acima de 94%) foram obtidas em corpora sem ruídos (sem erros gramaticais e de tradução), conforme era esperado. Além disso, os resultados apontam muita semelhança no desempenho de todos os métodos, o que impossibilita a eleição de um deles como o melhor. Além da implementação dos métodos de alinhamento sentencial e dos corpora paralelos construídos para avaliá-los, outros recursos lingüísticos e computacionais de grande valor para as pesquisas em PLN foram gerados durante este trabalho. / As the first attempt at automatic parallel text alignment involving Brazilian Portuguese, in this research we implemented five well-known automatic sentence alignment methods, including empirical, linguistic and hybrid techniques, and evaluated them as applied to Brazilian Portuguese-English parallel texts. The results are in accordance with those reported for other pairs of languages, even in that highest precisions (above 94%) were obtained for corpora without noise (i.e. grammatical or translation errors), as expected. Furthermore, the results point to a virtual tie between the methods, it being impossible to elect one as the best. In addition to the implementations of those methods and the parallel corpora built to evaluate them, other linguistic and computational resources were built during this work which are of great value to PLN research.
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Aplicação de estratégias híbridas em algoritmos de alinhamento múltiplo de sequências para ambientes de computação paralela e distribuída. / Application of hybrid strategies in multiple sequence alignments for parallel and distributed computing environments.

Zafalon, Geraldo Francisco Donegá 11 November 2014 (has links)
A Bioinformática tem se desenvolvido de forma intensa nos últimos anos. A necessidade de se processar os grandes conjuntos de sequências, sejam de nucleotídeos ou de aminoácidos, tem estimulado o desenvolvimento de diversas técnicas algorítmicas, de modo a tratar este problema de maneira factível. Os algoritmos de alinhamento de alinhamento múltiplo de sequências assumiram um papel primordial, tornando a execução de alinhamentos de conjuntos com mais de duas sequencias uma tarefa viável computacionalmente. No entanto, com o aumento vertiginoso tanto da quantidade de sequencias em um determinado conjunto, quanto do comprimento dessas sequencias, a utilização desses algoritmos de alinhamento múltiplo, sem o acoplamento de novas estratégias, tornou-se algo impraticável. Consequentemente, a computação de alto desempenho despontou como um dos recursos a serem utilizados, através da paralelização de diversas estratégias para sua execução em grandes sistemas computacionais. Além disso, com a contínua expansão dos conjuntos de sequências, outras estratégias de otimização passaram a ser agregadas aos algoritmos de alinhamento múltiplo paralelos. Com isso, o desenvolvimento de ferramentas para alinhamento múltiplo de sequencias baseadas em abordagens híbridas destaca-se, atualmente, como a solução com melhor aceitação. Assim, no presente trabalho, pode-se verificar o desenvolvimento de uma estratégia híbrida para os algoritmos de alinhamento múltiplo progressivos, cuja utilização e amplamente difundida, em Bioinformática. Nesta abordagem, conjugou-se a paralelização e o particionamento dos conjuntos de sequências, na fase de construção da matriz de pontuação, e a otimização das fases de construção da árvore filogenética e de alinhamento múltiplo, através dos algoritmos de colônia de formigas e simulated annealling paralelo, respectivamente. / Bioinformatics has been developed in a fast way in the last years. The need for processing large sequences sets, either nucleotides or aminoacids, has stimulated the development of many algorithmic techniques, to solve this problem in a feasible way. Multiple sequence alignment algorithms have played an important role, because with the reduced computational complexity provided by them, it is possible to perform alignments with more than two sequences. However, with the fast growing of the amount and length of sequences in a set, the use of multiple alignment algorithms without new optimization strategies became almost impossible. Therefore, high performance computing has emerged as one of the features being used, through the parallelization of many strategies for execution in large computational systems. Moreover, with the continued expansion of sequences sets, other optimization strategies have been coupled with parallel multiple sequence alignments. Thus, the development of multiple sequences alignment tools based on hybrid strategies has been considered the solution with the best results. In this work, we present the development of a hybrid strategy to progressive multiple sequence alignment, where its using is widespread in Bioinformatics. In this approach, we have aggregated the parallelization and the partitioning of sequences sets in the score matrix calculation stage, and the optimization of the stages of the phylogenetic tree reconstruction and multiple alignment through ant colony and parallel simulated annealing algorithms, respectively.

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