Modelagem de sistemas de gerenciamento de workflows em redes de petri para sequenciamento de dna

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Modelagem de Sistemas de Gerenciamento de Workflows em Redes de Petri para Sequenciamento de DNA
Geise Kelly da Silva Santos, Liliane do Nascimento Vale
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Departamento de Computacao – Universidade Federal de Goi´ s (UFG) ¸˜ a Campus Catal˜ o (CaC) – Catal˜ o – GO – Brazil a a

Abstract. This paper presents the utilization for process of workflow applied in DNA sequencing, and modelled usingPetri nets. Firstly, do are shows the concepts of Workflow and Petri Net, their functions too. The biochemistry activities are mentioned, then DNA computing is specified. Therefore, it is instituted an algorithm for to represent the process of sequencing congruous the settings of Petri net. Finally the model is validates through utilizing the software Process Maker, examining the main resultsobtained. Resumo. Este artigo apresenta a utilizacao de processos de workflow aplicados ¸˜ no sequenciamento de DNA, e modelado usando Rede de Petri. Inicialmente, s˜ o expostos os conceitos de Workflow e Rede de Petri, assim como suas funa cionalidades. Tamb´ m s˜ o descritas as atividades bioqu´micas do DNA, e ent˜ o e a ı a e detalhada a computacao do DNA. Dessa forma, e estabelecido um algoritmo ¸˜ ´´ para representar o processo de sequenciamento de acordo com as configuracoes ¸˜ da Rede de Petri. Finalmente, o modelo e validado usando o software Process ´ Maker, discutindo-se os principais resultados obtidos.

1. Introducao ¸˜
´ ` Bioinform´ tica e a ciˆ ncia aplicada a utilizacao de ferramentas e t´ cnicas computacionais a e ¸˜ e ` e fundamentos matem´ ticos para auxiliar na realizacao deatividades comuns a Biologia a ¸˜ Molecular. Seus principais objetivos se resumem em criar, melhorar, desenvolver e manipular banco de dados para a Biologia Molecular, incluindo ferramentas computacionais para coletar, organizar, validar e analisar dados experimentais. ´ Um dos pontos imprescind´veis da Bioinform´ tica e a representacao do sequenciaı a ¸˜ mento de DNA para deteccao de inconsistˆncias e anomalias, em que a montagem de frag¸˜ e ´ ´ mentos de DNA e um problema computacional expressivo nessa area [Meidanis 1996]. ´ No contexto abordado, o DNA e uma fita composta por fragmentos e para o sequenciamento deste, atividades simultˆ neas e sequenciais devem ocorrer. Dessa forma, a temos que as caracter´sticas assumidas pela mol´ cula abrangem tamb´ m propriedades ı e e ` inerentes aprocessos de workflow. J´ que estes s˜ o fluxos de atividades que definem as a a tarefas a serem realizadas e a ordem em que ocorrem [Lemos 2004]. O mapeamento da sequˆ ncia de DNA envolve alto custo computacional, medidas e alternativas de an´ lise da fita de DNA devem ser discutidas, quando por exemplo, que esta a ´ e submetida a representacao por meio de processos de workflow usando Redes de Petri.¸˜ Isto favoreceu, por exemplo, no acompanhamento visual do sequenciamento e a deteccao ¸˜ de inconsistˆ ncias que produzem resultados amb´guos quando empregadas t´ cnicas de e ı e sequenciamento pouco eficientes.

´ Dessa forma, e preciso descrever uma modelagem espec´fica para a representacao ı ¸˜ do sequenciamento de DNA e a rota assumida para tal processo. O uso de Redes de Petri ´ paramodelagem e an´ lise de sistemas de Workflow e amplamente discutido. Pois, desde a as caracter´sticas formais que a Rede de Petri apresenta e aspectos dinˆ micos e cont´nuos ı a ı que a mesma assume, oferece condicoes satisfat´ rios para an´ lise formal de processos de ¸˜ o a neg´ cio aplicados ao sequenciamento de DNA. o Neste artigo, ser˜ o apresentados os conceitos de Workflow e Redes de Petri, asa simcomo a importˆ ncia de cada um para a Bioinform´ tica, enfatizando os motivos da a a utilizacao destes. Logo ap´ s, ser´ abordado o uso de Workflow para o sequenciamento ¸˜ o a DNA usando a Rede de Petri. A validacao e obtida usando o software Process Maker. ¸˜ ´

2. Trabalhos Relacionados
´ ` Em [Schuster 2008], e descrito aspectos inerentes a computacao do DNA, no que tange ¸˜ ao...
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