Skip to main content

2012 | OriginalPaper | Buchkapitel

Efficient Computation of Popular Phylogenetic Tree Measures

verfasst von : Constantinos Tsirogiannis, Brody Sandel, Dimitris Cheliotis

Erschienen in: Algorithms in Bioinformatics

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Given a phylogenetic tree

$\mathcal{T}$

of

n

nodes, and a sample

R

of its tips (leaf nodes) a very common problem in ecological and evolutionary research is to evaluate a distance measure for the elements in

R

. Two of the most common measures of this kind are the Mean Pairwise Distance (

$\ensuremath{\mathrm{MPD}} $

) and the Phylogenetic Diversity (

$\ensuremath{\mathrm{PD}} $

). In many applications, it is often necessary to compute the expectation and standard deviation of one of these measures over all subsets of tips of

$\mathcal{T}$

that have a certain size. Unfortunately, existing methods to calculate the expectation and deviation of these measures are inexact and inefficient.

We present analytical expressions that lead to efficient algorithms for computing the expectation and the standard deviation of the MPD and the PD. More specifically, our main contributions are:

1

We present efficient algorithms for computing the expectation and the standard deviation of the MPD exactly, in Θ(

n

) time.

2

We provide a Θ(

n

) time algorithm for computing approximately the expectation of the PD and a

O

(

n

2

) time algorithm for computing approximately the standard deviation of the PD. We also describe the major computational obstacles that hinder the exact calculation of these concepts.

We also describe

O

(

n

) time algorithms for evaluating the MPD and PD given a single sample of tips. Having implemented all the presented algorithms, we assess their efficiency experimentally using as a point of reference a standard software package for processing phylogenetic trees.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Metadaten
Titel
Efficient Computation of Popular Phylogenetic Tree Measures
verfasst von
Constantinos Tsirogiannis
Brody Sandel
Dimitris Cheliotis
Copyright-Jahr
2012
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-33122-0_3

Premium Partner