Locating a Tree in a Reticulation-Visible Network in Cubic Time
在这项工作中，我们回答了一个开放的问题，在系统发育网络的研究。系统发育树是有根的二叉树，其中所有的边都指向远离根的方向，而系统发育网络是有根的无环有向图。为了验证进化模型，生物学家经常想知道系统发育网络中是否包含一棵系统发育树。树包含问题是NP完全的，即使是非常有限的网络类，如树兄弟系统发育网络。我们证明了这个问题是可解的立方时间稳定的系统发育网络。对于簇包含问题，给出了一个线性时间算法。
2015-11-11 cs.DS q-bio.PE
Phylogenetic network classes through the lens of expanding covers
本文利用有限集合的扩张覆盖，纯粹从关联覆盖的性质出发刻画基于树、树子、果园、树同胞及正规等重要系统发育网络类别。
2023-06-24 math.CO q-bio.PE
Locating a tree in a phylogenetic network
系统发育树和网络是描述物种进化历史的叶标图。树包含问题询问给定的系统发育树是否嵌入到给定的系统发育网络中。给定一个系统发育网络和一个物种簇，簇包含问题询问给定的簇是否是嵌入网络中的某个系统发育树的簇。这两个问题一般都是NP完全问题。在这篇文章中，我们考虑这些问题的限制，几个研究良好的类的系统发育网络。我们表明，树包含是多项式时间可解的正常网络，二叉树的孩子的网络，和水平$k$网络。另一方面，我们表明，即使是树兄弟，时间一致的，定期网络，树包容和集群包容仍然是NP完全的。
2010-06-16 cs.DS q-bio.PE
Locating a Tree in a Phylogenetic Network in Quadratic Time
系统发育网络研究中的一个基本问题是确定一个给定的系统发育网络是否包含一个给定的系统发育树。我们开发了一个二次时间算法来解决这个问题的二进制近稳定的系统发育网络。我们还表明，在一个网状可见的或几乎稳定的系统发育网络的网状的数量是有界的，从上面的分类群的数量的函数线性。
2015-02-11 cs.CE cs.DS q-bio.PE
Ranking top-k trees in tree-based phylogenetic networks
由Francis和Steel提出的基于树的系统发育网络在过去的几年里引起了理论生物学家的广泛关注。基于树的系统发育网络定义的核心是“支持树”的概念，关于支持树，有许多算法问题对于进化数据分析很重要。最近，Hayamizu（arXiv：1811.05849 [math.CO]）证明了基于树的系统发育网络的结构定理，并获得了支持树上许多基本问题（例如计数、优化和枚举）的线性时间和线性延迟算法。在本文中，我们考虑以下基本问题在统计数据分析：给定一个基于树的系统发生网络$N$，其弧与概率相关联，创建顶部$k$支持树排名$N$由其似然值。我们提供了一个线性延迟（因此最佳）的算法的问题，从而揭示了有趣的属性，基于树的系统发育网络，排名前$k$支持树是计算上容易挑选$k$任意支持树。
2019-04-29 cs.DM math.CO q-bio.PE
The transposition distance for phylogenetic trees
在系统发育树上寻找相似性和不相似性度量的动机是一致树的计算、系统发育数据库中的相似性搜索以及生物信息学中聚类结果的评估。转座距离完全解决系统发育树是最近除了广泛收集可用的度量比较系统发育树。在本文中，我们推广的换位距离从完全解决任意系统发育树，通过一个建设，涉及一组系统发育树与一个固定数量的标记的叶子嵌入到一个对称组和广义的Reidys-Stadler的对合度量的RNA接触结构。我们还提出了简单的线性时间算法来计算它。
2006-04-18 cs.CE math.GR q-bio.OT
The mean value of the squared path-difference distance for rooted phylogenetic trees
路径差度量是比较完全解析的系统发育树的最古老的距离之一，但其统计特性仍然是相当未知的。在本文中，我们计算的路径差度量的平方的平均值，在均匀分布下的两个完全解析的有根系统发育树与$n$叶。这补充了Steel和Penny之前的工作，他们计算了完全解析的无根系统发育树的平均值。
2009-06-13 cs.DM math.CA q-bio.PE
Recognizing Level-k-Based Phylogenetic Networks is NP-Complete
Waseda University（早稻田大学）
本文证明对于每个固定整数k≥1，判断给定有根几乎二元系统发育网络的最小level是否≤k是NP完全的，从而证实了Suzuki和Hayamizu关于该问题NP难的猜想。
2026-08-24 cs.DM q-bio.PE
Two results on expected values of imbalance indices of phylogenetic trees
我们计算了Yule模型下生成的系统发育树的Colless指数的期望值的显式公式，以及均匀模型下生成的系统发育树的Sackin指数的期望值的显式公式。
2012-01-18 q-bio.PE
A Fast and Scalable Method for Inferring Phylogenetic Networks from Trees by Aligning Lineage Taxon Strings
本文提出ALTS方法，通过比对系统发育树中的谱系分类单元字符串快速推断最小树-子网络，突破了现有工具在大规模网状事件推断上的局限。
2023-04-13 q-bio.PE
Folding and unfolding phylogenetic trees and networks
系统发生网络是有根的、标记有向的非循环图，通常用于表示网状进化。系统发育网络与多标记树（MUL-tree）有着密切的关系。实际上，任何系统发生网络$N$都可以被“展开”以获得一个MUL-tree $U(N)$，并且相反地，一个MUL-tree $T$在某些情况下可以被“折叠”以获得一个表现出$T$的系统发生网络$F(T)$。本文详细研究了运算$U$和$F$的性质。特别是，我们介绍了一类稳定的网络，系统发育网络$N$，其中$F(U(N))$是同构的$N$，这种网络，并表明，它们是有关的著名的类树兄弟网络。我们还探讨了如何在网络$N$中显示树的概念可以与在多树$U(N)$中显示树有关。要做到这一点，我们开发了一个系统发育模拟图纤维化。这使我们能够将$U(N)$视为有向图的通用覆盖的类似物，并在$U(N)$中显示树与用网络协调系统发育树之间建立密切联系。
2015-06-14 q-bio.PE
Imputing phylogenetic trees using tropical polytopes over the space of phylogenetic trees
本文提出一种基于热带几何中热带多胞体的新方法，用于填补基因树缺失部分，并证明估计树与真实树的RF距离至多为4，模拟实验验证了其有效性。
2023-07-03 q-bio.PE
Skeletal Rigidity of Phylogenetic Trees
受几何折纸和直骨架构造的启发，我们勾勒出系统发育树空间和平面多边形空间之间的映射。这张地图的局限性研究，通过明确的例子，最终证明结构刚度的结果。
2012-03-26 cs.CE cs.CG math.AG
Can Multiple Phylogenetic Trees Be Displayed in a Tree-Child Network Simultaneously?
分类单元集$X$上的二元系统发生网络是一个有根的无环有向图，其中每个非叶节点的度为3，其叶节点（即度为1的节点）唯一地标记为$X$的分类单元。如果每个非叶节点至少有一个入度为1的子节点，则称为树子节点。一组二元系统发育树可以或可以不同时显示在二元树子网络中。本文给出了在树子网络中同时显示多棵系统发育树的必要条件。特别地，证明了在同一个分类单元集合上，任意两棵系统发育树总是可以同时显示在某个树子网络中。证明了在同一个分类单元上，任意一组多棵二元系统发育树都能同时显示在某个非二元树子网络中，其中每个非叶节点要么入度1出度2，要么至少入度2出度.
2022-07-06 q-bio.PE
Nonbinary tree-based phylogenetic networks
有根系统发生网络用于描述包含非树状进化事件的进化历史，如杂交和水平基因转移。在某些情况下，这样的历史可以通过具有附加链接弧的系统发育基树来描述，其可以例如表示基因转移事件。这样的系统发育网络被称为基于树的。在这里，我们考虑两种可能的概括这一概念的非二进制网络，我们称之为基于树和严格基于树的非二进制系统发育网络。我们给出了简单的图论特征的树为基础的和严格的树为基础的非二元系统发育网络。此外，我们证明了这两个类中的每一个，它可以在多项式时间内决定一个给定的网络是否包含在类中。我们的方法也提供了一个新的观点基于树的二元系统发育网络。最后，我们讨论了两个例子，在生物学中的非二元系统发育网络，并显示我们的结果可以应用于他们。
2016-09-30 cs.DS q-bio.PE
Transforming phylogenetic networks: Moving beyond tree space
系统发生网络是系统发育树的推广，用于表示网状进化。无根系统发育网络是一类特殊的网络，它自然地推广了无根系统发育树。在本文中，我们定义了两个无根系统发育网络上的操作，其中之一是一个众所周知的最近邻交换（NNI）操作系统发育树的推广。我们表明，任何无根的系统发育网络可以转化为任何其他这样的网络，只使用这些操作。这概括了一个众所周知的事实，即任何系统发育树都可以仅使用NNI操作转换为任何其他这样的树。它还允许我们定义树空间的推广，并定义一些新的度量无根系统发育网络。为了证明我们的主要结果，我们采用了一些有趣的新的连接系统发育网络和立方图，我们最近发现的。我们的研究结果应该是有用的，在开发新的策略，以寻找最佳的系统发育网络，一个话题，最近在文献中产生了一些兴趣，以及提供新的方法来比较网络。
2016-01-08 math.CO q-bio.PE
Using invariants for phylogenetic tree construction
系统发育不变量是系统发育树上马尔可夫模型的联合概率分布中的某些多项式。这样的多项式在代数统计学领域具有理论意义，它们也具有实际意义--它们可以用来构建系统发育树。本文是对系统发育不变量实际使用中涉及的代数、统计和计算挑战的独立介绍。我们调查了相关文献，并提供了一些部分答案和许多悬而未决的问题。
2008-01-21 q-bio.PE
Species notions that combine phylogenetic trees and phenotypic partitions
最近的一篇论文（Manceau和Lambert，2016）开发了一种新的方法，用于描述基于系统发育树和表型划分的两个定义明确的“物种”概念。在本文中，我们探讨了这种方法的一些进一步的组合特性，并描述了一个扩展，允许任意数量的表型分区相结合的系统发育树，这两个物种的概念。
2017-11-22 q-bio.PE
On the maximum quartet distance between phylogenetic trees
Bandelt和Dress的一个猜想指出，$n$叶上任何两个系统发育树之间的最大四重距离至多为$(\frac 23 +o(1))\binom{n}{4}$。利用旗代数的机器，我们改进了目前已知的关于这个猜想的界限，特别是我们证明了最大值至多为$(0.69 +o(1))\binom{n}{4}$。通过证明毛毛虫树之间的最大距离至多为$(\frac 23 +o(1))\binom{n}{4}$，进一步证明了该猜想的正确性.
2016-02-03 cs.DM math.CO q-bio.PE
Epidemic reconstruction in a phylogenetics framework: transmission trees as partitions
从遗传数据重建流行病的传播树是最近引起一些兴趣的主题。已经证明，传播树结构可以通过增加系统发育树的内部节点来研究，该系统发育树是使用来自流行病的病原体序列与关于持有相应谱系的宿主的信息构建的。在本文中，我们注意到，这种增强相当于传输树和分区的系统发育树到连接的子树，每个子树包含一个提示之间的对应关系，并提供了一个框架，马尔可夫链蒙特卡罗推理的遗传学，以这种方式划分，给出了一种新的方法来共同估计两棵树。该程序集成在现有的系统发育推断包BEAST。
2014-06-02 q-bio.PE
The isometry group of phylogenetic tree space is $S_n$
系统发生树是一个无圈图，它有明确的标记叶子，其内部边缘有一个正的权重。给定一个n叶的集合，所有具有这个叶集合的系统发育树的集合可以被组装成一个度量立方体复合体，称为系统发育树空间，或Billera-Holmes-Vogtmann树空间。在这篇主要是组合的论文中，我们证明了这个空间的等距群是n元上的对称群。这一事实与基于距离的系统发育树分析有关。
2019-03-31 math.CO math.MG q-bio.PE
Phylogenetic mixtures on a single tree can mimic a tree of another topology
系统发育混合模型通常在数据中观察到的不均匀分子进化。系统发育重建方法的基础数据是由一个混合模型的性能引起了相当大的争论。大部分的争议源于一个给定的树拓扑结构的重建算法输出一个不同的拓扑结构的树的混合模型数据的模拟，这些研究结果被认为是特定的树重建方法的缺点。这样做的基本假设是，如果有足够的数据和“正确”的方法，一个拓扑结构上的混合模型数据可以与另一个拓扑结构的未混合树上的数据区分开来。在这里，我们证明这个假设可能是错误的。对于生物学家来说，我们的结果意味着，例如，来自两个基因的组合数据，其系统发育树仅在分支长度方面不同，可以完美地适合不同拓扑结构的树。
2007-06-30 q-bio.PE
Orienting undirected phylogenetic networks to tree-child network
本文研究将无向二分系统发育网络定向为tree-child网络的问题，给出了tree-child可定向性的必要条件与图规模紧致上界，引入了jellyfish图和ladder图等新网络族，并提出用最少额外叶子节点将ladder图定向为tree-child网络的算法。
2023-05-17 cs.DM math.CO q-bio.PE
Two Results about the Sackin and Colless Indices for Phylogenetic Trees and Their Shapes
Sackin和Colless指数是两个广泛使用的度量标准，用于测量树木的平衡和测试遗传学中的进化模型。本文给出了树的Sackin指数和Colless指数的两个结果。一个结果是渐近分析的预期萨金和Colless指数的树形状（这是完全二进制根未标记的树）下的均匀模型，其中树的形状是以相等的概率采样。另一个是系统发育树（它是一个完整的二叉根树的叶子被标记为类群）在统一模型下的预期Sackin指数的封闭公式的一个简短的初等证明。
2022-07-19 q-bio.PE
Treewidth distance on phylogenetic trees
在这篇文章中，我们研究了\emph{display graph}的树宽，\emph{display graph}是一种辅助图结构，它是从系统发育融合中获得的（即，进化）树在他们的叶子。早期的工作表明，树的显示图的树宽是有界的，如果树在某种形式意义上拓扑相似。在这里，我们进一步扩展这种关系。我们分析了一些减少的规则，这是常用的遗传学文献中获得固定参数易处理的算法。在某些情况下（\emph{subtree}约简），约简规则在树宽方面的行为类似，而其他情况下（\emph{cluster}约简）的行为则非常不同，而\emph{chain reduction}的行为特别有趣，因为它与图分隔符和禁止子式有关。我们还表明，树宽和树二分和重构（TBR）的距离之间的差距可以是无限大的，并且不像，例如，平面图的显示图的树宽可以尽可能多的线性的顶点数。在一个稍微不同的注意，我们表明，如果一个显示图是由一个系统发育网络和一棵树的融合，而不是从两棵树，显示图的树宽是有界的，只要树可以拓扑嵌入（“显示”）在网络内。这为一元二阶逻辑（MSOL）中的显示问题的公式化打开了大门。一些其他的辅助结果。最后，我们进行了讨论，并列出了一些悬而未决的问题。
2017-03-31 cs.DM cs.DS q-bio.PE
Estimation of Phylogenetic Tree using Gene Sequencing Data
本研究融合现有系统发育树估算模型与遗传算法，采用NCBI的Entrez数据库数据和模块化并行方法，构建独立平台以实现基因序列数据的最优系统发育树估算。
2025-09-01 q-bio.PE
Whole Genome Phylogenetic Tree Reconstruction Using Colored de Bruijn Graphs
我们提出了kleuren，一种新的组装免费的方法来重建系统发育树使用的着色de Bruijn图。kleuren的工作原理是构建着色的de Bruijn图，然后遍历它，在图中找到提供系统发育信号的气泡结构。然后将气泡对齐并连接以形成超矩阵，从中推断出系统发育树。我们介绍了kleuren用来完成这项任务的算法，并显示其性能重建的系统发育树的12种果蝇。kleuren准确地重建了已建立的系统发育树，是利用全基因组序列重建系统发育树的可行工具。软件包可从以下网址获得：https://github.com/Colelyman/kleuren
2017-09-23 cs.DS q-bio.PE
TreeFlow: probabilistic modelling and automatic differentiation for phylogenetics
The University of Auckland（奥克兰大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Tulane University（杜兰大学）；Fred Hutchinson Cancer Research Center（弗雷德·哈钦森癌症研究中心）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Washington（华盛顿大学）
TreeFlow将系统发育树嵌入TensorFlow Probability，实现固定拓扑下模型的概率推断与自动微分，支持快速建模评估，性能与专用库相当。
2026-09-15 q-bio.PE stat.CO
Phylogenetic diversity and biodiversity indices on phylogenetic networks
在生物多样性保护中，通常需要优先保护物种。现有的优先排序方法，如公平比例指数和沙普利值，是基于系统发育树和排名物种根据其对整体系统发育多样性的贡献。然而，在许多情况下，进化并不是树状的，因此，系统发育网络作为系统发育树的推广而脱颖而出，允许表示非树状的进化事件，如水平基因转移或杂交。在这里，我们将系统发育多样性和系统发育多样性指数的概念从系统发育树扩展到系统发育网络。一方面，我们考虑系统发育网络的树状内容，例如网络显示的（多）组系统发育树以及与之相关的LSA树;另一方面，我们直接从网络的内部结构推导出分类单元子集的系统发育多样性和生物多样性指数。此外，我们介绍我们的软件包NetDiversity，这是在Perl中实现的，并允许计算所有广义的系统发育多样性和广义系统发育多样性指数建立在本说明中，是独立的遗传概率的措施。我们将我们的方法应用到一个代表剑尾鱼和鸭嘴鱼（剑尾鱼：Poeciliidae），一组广泛杂交的物种之间的进化关系的遗传网络。
2018-02-05 math.CO math.PR q-bio.PE
Bounding the number of reticulation events for displaying multiple trees in a phylogenetic network
本文研究系统发育网络中显示多棵树的网状演化数界定问题，针对三棵及以上任意树提出了若干非平凡的上界。
2024-08-26 math.CO q-bio.PE
The Fair Proportion is a Shapley Value on phylogenetic networks too
系统发育树中物种的公平比例是一个非常简单的衡量标准，用于评估其相对于树所代表的整体系统发育多样性的价值。最近Fuchs和Jin证明了它等于联盟博弈的Shapley值，该联盟博弈将物种的每个子集发送到树中的根系统发育多样性。在本文中，我们证明了这一结果扩展到自然翻译的公平比例和根系统发育多样性根系统发育网络。我们还推广到有根系统发育网络的表达无根系统发育多样性游戏的系统发育树由Haake，Kashiwada和苏。
2018-04-05 q-bio.PE
Phylogenetic tree constructing algorithms fit for grid computing with SVD
Erikkson表明，奇异值分解（SVD）的聚类决定了一个分区的系统发育树是一个分裂。本文在他工作的基础上，提出了一种新的适用于网格计算的统计一致性算法，通过计算具有较小固定行数的节点的奇异值来构造系统发育树。
2006-11-04 q-bio.PE q-bio.QM
Phylogenetic trees
我们介绍了Macaulay2的软件包PhylogeneticTrees，它允许用户计算基于组的树模型的系统发育不变量。我们提供了一些背景信息的系统发育代数几何和展示如何包PhylogeneticTrees可以用来计算一个系统发育的理想，以及其维数的下限生成集。最后，我们展示了如何在包内的方法可以用来计算任何两个理想的连接生成集。
2016-11-17 math.AG q-bio.PE
Which Phylogenetic Networks are Level-k Networks with Additional Arcs? Structure and Algorithms
本研究将有根二元系统发育网络的支撑树理论框架扩展至支撑网络，给出三类支撑网络的直积刻画及最优计数生成算法，还提出寻找最低层级和最小Level支撑网络的相关算法。
2025-05-17 cs.DM math.CO q-bio.PE
Rooted NNI moves on tree-based phylogenetic networks
我们发现，根树为基础的系统发育网络的空间连接根最近邻交换（rNNI）的动作。
2020-03-17 math.CO q-bio.PE
Generation of Tree-Child phylogenetic networks
系统发生网络通过允许网状进化事件的模型化来概括系统发生树。在文献中提出的各种系统发育网络中，二叉树子网络是研究最多的一类。然而，很少有人知道这些网络的组合结构。在本文中，我们解决的问题，生成所有可能的二叉树的孩子网络与给定数量的叶子在一个有效的方式，通过减少/增强操作，扩展和推广类似的操作系统发育树和生物相关。由于我们的解决方案是递归的，这也为我们提供了一个递归关系，给出了此类网络数量的上限。
2019-02-24 cs.DS q-bio.PE
A stochastic model for phylogenetic trees
我们提出了以下简单的随机模型的系统发生树。新的类型是根据生死链出生和死亡。在每次出生时，我们将适应度与从固定分布中采样的新类型相关联。在每次死亡时，具有最小适应度的类型被杀死。我们表明，如果出生（即突变）率是亚临界的，我们得到一个系统发育树一致的流感树（在任何给定的时间和一个占主导地位的类型持续很长一段时间的几种类型）。当出生率处于超临界状态时，我们得到的系统发育树与HIV树一致（在任何给定时间都有许多类型，但没有一种持续很长时间）。
2009-05-14 math.PR q-bio.PE
A sharp lower bound for the number of phylogenetic trees displayed by a tree-child network
本文针对不含底层3圈的树-子系统发育网络，给出了其展示的系统发育树数量的锐利下界，并刻画了达到该下界的网络结构。
2025-08-19 math.CO q-bio.PE
Unrooted non-binary tree-based phylogenetic networks
系统发生网络是系统发育树的一种推广，它可以表示非树状的进化事件，如杂交。典型地，这样的网络已经基于它们的“级别”，即基于它们的2-边连接的分量的复杂性来分析。然而，最近的问题是如何“树状”的系统发育网络已成为各种研究的关注中心。这导致了\emph{tree-based networks}的引入，即可以通过添加额外的边从称为\emph{base tree}的系统发育树构建的网络。虽然基于树的概念最初是为有根系统发育网络引入的，但最近也被认为是无根网络。在本研究中，我们比较和对比无根\emph{binary}树为基础的网络无根\emph{non-binary}网络的结果。特别是，虽然我们知道在第4级之前，所有无根二进制网络都是基于树的，但我们证明了在非二进制网络的情况下，这个结果只适用于第3级。
2020-05-07 math.CO q-bio.PE
Phylogenetic trees and Euclidean embeddings
最近，de Vienne等人观察到，系统发育树上分类群之间距离的简单平方根变换允许将分类群嵌入到欧几里得空间中。虽然这样做的理由是基于沿树的连续字符进化的扩散模型，在这里，我们给出了一个直接和基本的解释，它提供了大量的额外的见解。我们使用这种嵌入来重新解释NJ和BIONJ树构建算法之间的差异，提供这种嵌入如何反映数据中的树结构的一个例子。
2016-05-03 q-bio.PE
A first step towards computing all hybridization networks for two rooted binary phylogenetic trees
最近，相当大的努力已经投入到开发快速算法来重建一个有根系统发育网络，解释两个有根系统发育树，并具有最小数目的杂交顶点。由于解决这个问题的标准方法是组合的，因此重建的网络很少是唯一的。因此，从生物学的角度来看，不仅要计算一个网络，而且要计算所有可能的网络。在本文中，我们提出了第一个算法-称为allMAAFs-，计算所有的最大无环协议森林的两个有根二元系统发育树在同一组类群接近这一目标的第一步。
2011-09-15 q-bio.PE
Locating a Phylogenetic Tree in a Reticulation-Visible Network in Quadratic Time
在遗传学中，系统发育树是有根的二叉树，而系统发育网络是有根的任意非循环有向图。边缘远离根，叶在系统发育网络中被唯一地标记为类群。为了验证进化模型，生物学家检查同一分类群的系统发育网络中是否包含一棵系统发育树。这个树包含问题是NP完全的。一个系统发育网络是网状可见的，如果每个网状节点将网络的根与一些叶子分开。我们回答了一个开放的问题，证明了这个问题是可解的，在二次时间的网状可见网络。在我们的答案中使用的关键工具是一个强大的分解定理。它还允许我们设计一个线性时间算法的簇包含问题的这种类型的网络，并证明每个galled网络有n个叶子有2（n-1）个网状节点最多。
2016-03-29 cs.DS q-bio.PE
A balance index for phylogenetic trees based on rooted quartets
基于每一组四叶进化历史的对称性，我们定义了一个新的有根系统发育树平衡指数。这个索引对于多叉树是有意义的，它可以在时间上线性地计算叶子的数量。我们确定它的最大值和最小值的任意和分叉树，我们提供确切的公式，其期望值和方差分叉树福特的$α$ -模型和Aldous的$β$ -模型和任意树下的$α$ - $γ$ -模型。
2019-03-22 q-bio.PE
Cophenetic metrics for phylogenetic trees, after Sokal and Rohlf
系统发育树比较指标是进化研究中的重要工具，因此系统发育树比较指标的定义是系统发育学中一个有趣的问题。50年前，在《Taxon》杂志上发表的一篇论文中，Sokal和Rohlf提出了定量测量一对系统发育树之间的差异的方法，首先用它们的同表值的半矩阵对它们进行编码，然后比较这些矩阵。从那时起，这一思想已被多次用于定义系统发育树之间的相异度量，但据我们所知，没有适当的度量加权系统发育树嵌套分类群的基础上，这一思想已正式定义和研究。实际上，单靠不同分类群对的同表值不足以选出带加权弧或嵌套分类群的系统发育树。在本文中，我们定义了一个家庭的同表度量比较系统发育树在同一组的分类单位，通过编码他们的向量的同表值对分类单位和深度的单一分类单位，然后计算相应的向量的差异的$L^p$范数。然后，我们研究，无论是分析或数值，他们的一些基本属性：邻居，直径，分布，以及他们的秩相互关联和与其他指标。
2013-01-20 q-bio.PE
Tree-Based Unrooted Nonbinary Phylogenetic Networks
系统发生网络是系统发育树的概括，它允许更复杂的进化历史，包括杂交样过程。一个网络是否可以被认为是“树状”的，这引起了相当大的兴趣，这导致了在有根的二进制上下文中引入\textit{tree-based}网络。基于树的网络是那些可以通过将额外的边添加到给定的系统发育树（称为\textit{base tree}）中来构建的网络。以前的扩展已经考虑扩展到二进制，无根的情况和非二进制，有根的情况。我们扩展基于树的网络的无根，非二进制网络的上下文中有三种方式，这取决于允许的额外的边缘的类型。其中每个嵌入树都是基树的系统发育网络被称为\textit{fully tree-based}网络。我们还将这一概念扩展到无根的非二进制系统发育网络，并对所产生的网络进行分类。我们还得到了一些结果的基于树的网络，这可能是有用的，以确定网络是否是基于树的着色。
2017-11-20 math.CO q-bio.PE
On the complexity of computing MP distance between binary phylogenetic trees
在植物遗传学领域，人们对量化两棵树的相异性的距离度量有很大的兴趣。最近，提出了一种新的距离度量：最大简约（MP）距离。这是基于所考虑的两棵树上单个字符的简约性得分的差异，目标是找到最大化这种差异的字符。在这里，我们表明，两个\emph{binary}系统发育树的MP距离的计算是NP-难的。这是一个非常重要的扩展较早的NP-硬度证明两个多分叉系统发育树，它是特别相关的突出的二叉树在遗传学文献。作为推论的主要硬度结果，我们表明，MP距离的计算也很难二叉树，如果可用的状态数是有界的。事实上，通过一个不同的减少，我们表明，这是困难的，即使只有两个国家。最后，作为第一个回应，这个硬度，我们给出了一个简单的线性规划（ILP）制定，这是能够计算MP距离正是小树（和较大的树木时，只有少量的字符状态），这是用来计算验证所需的硬度证明几个辅助结果。
2015-01-18 cs.CE cs.DS math.CO
Trinets encode tree-child and level-2 phylogenetic networks
系统发生网络概括了进化树，通常用于表示经历网状进化过程（如杂交、重组和横向基因转移）的物种的进化历史。最近，人们对尝试开发从三联体（即三个物种的有根树）构建有根系统发育网络的方法产生了极大的兴趣。然而，尽管三联体确定或编码有根系统发育树，但它们通常不编码有根系统发育网络，这是任何此类方法的潜在问题。受这一事实的启发，Huber和Moulton最近引入了trinitial，作为有根三元组对网络的自然扩展。特别是，他们表明，1级系统发育网络是由它们的tradition编码的，并且还强调所有"可恢复的"有根系统发育网络都是由它们的tradition编码的。在这里，我们证明了可恢复的二进制2级网络和二叉树子网络也是由它们的trunk编码的。要做到这一点，我们证明了两个分解定理的基础上traditional持有所有可恢复的二元根系统发育网络。我们的研究结果提供了一些额外的证据支持的猜想，traditional编码所有可恢复的根系统发育网络，也可能导致新的方法来构建系统发育网络从traditional。
2012-10-01 math.CO q-bio.PE
Non-bifurcating phylogenetic tree inference via the adaptive LASSO
使用深度DNA测序的系统发育树推断正在重塑我们对快速进化系统的理解，例如病毒和免疫系统之间的宿主内战斗。密集采样的系统发育树可能包含特殊的特征，包括“采样祖先”，其中我们对基因型及其直接后代进行测序，以及“多分支”，其中多个后代同时出现。这些特征在识别树中的零长度分支之后是明显的。然而，目前基于最大似然的方法是不能够揭示这样的零长度分支。在本文中，我们发现这些零长度的分支，通过引入自适应LASSO型正则化估计的遗传算法，推导出它们的属性，并显示正则化是一个实用的方法遗传算法。
2020-06-01 q-bio.PE stat.ML
A tree metric using structure and length to capture distinct phylogenetic signals
系统发育树是理解进化的核心工具。它们通常从序列数据推断，并通过时间捕获进化关系。能够比较来自不同数据源（例如来自相同生物体的几个基因）和不同推理方法的树是至关重要的。我们提出了一个新的度量的强大的，定量比较的根，标记的树。它可以清晰地可视化树空间，给出树之间有意义的比较，并可以检测树的后验分布中的树拓扑的不同岛屿。这使得选择支持良好的摘要树成为可能。我们展示了我们对登革热病原体的方法。
2015-09-11 q-bio.PE
Quantum Simulation of Phylogenetic Trees
利用保迹映射的方法，提出了在系统发生树中构造生物多分类群概率张量的量子模拟方法，描述了具有多个行走者的量子行走演化系统.应用于各种拓扑结构的树的基本系统发育模型进行模拟以下适当的退相干量子线路。利用状态可观测对偶性和测量理论，在对似然算子可观测量进行操作的量子剪枝映射方面，提供了生物特征对齐序列的统计推断的量子模拟。
2011-05-09 q-bio.PE quant-ph
Tree Buckets and the Reconstruction of Pairs of Phylogenetic Trees
Department of Mathematics and Statistics, University of New South Wales（新南威尔士大学数学与统计系）
该研究针对系统发育组合学中从部分信息恢复树的问题，提出k-桶概念，确定了系统发育树对在不同条件下可从子树中恢复的精确情形，还明确带标记叶子的树对可在子树交换下恢复。
2026-08-27 math.CO q-bio.PE
How tree-based is my network? Proximity measures for unrooted phylogenetic networks
基于树的网络是一类系统发育网络，试图正式捕获“树状”进化的含义。然而，一个给定的非基于树的系统发育网络可能看起来非常接近于基于树的，或者非常远。在本文中，我们正式的概念接近树为基础的无根系统发育网络，一系列的接近措施。这些措施也提供了基于树的网络的特征。一个措施，特别是有关最近的邻居交换操作，使我们能够定义的概念，“基于树的排名”。这在基于树的网络本身中提供了一个子分类，识别那些“非常”基于树的网络。最后，我们证明了在有根和无根系统发育网络的设置中与基于树的网络相关的结果，有效地表明无根网络是基于树的当且仅当它可以通过生根和适当地定向边缘而成为基于树的网络。这导致了一个澄清的对比决策问题的树为基础的网络，这是多项式的根的情况下，但NP完全的无根。
2020-01-16 math.CO q-bio.PE
Rearrangement operations on unrooted phylogenetic networks
重排操作将系统发生树转化为另一个系统发生树，从而在系统发生树的空间上引入度量。无根系统发生树的常用操作是NNI（最近邻交换）、SPR（子树修剪和重接）和TBR（树平分和重接）。最近，这些操作已被扩展到无根系统发育网络，这是概括的系统发育树，可以模拟网状的进化关系。在这里，我们研究了这三种操作下的系统发育网络空间的全局和局部性质。特别是，我们证明了连通性和渐近边界上的不同类别的系统发育网络，包括树为基础的网络和k级网络的空间的直径。我们还研究了一个类中两个系统发育网络之间的最短TBR序列的行为，以及如果允许来自其他类的中间网络，TBR距离是否会改变：例如，系统发育树的空间是TBR下系统发育网络空间的等距子图。最后，我们证明了计算两个系统发育网络的TPR-距离和PR-距离是NP-困难的。
2019-12-21 cs.DS math.CO q-bio.PE
Phylogenetic trees defined by at most three characters
本文刻画了由至多三个特征定义的二元系统发育树，证明其充分必要条件是不包含特定同构内部子树，为进化树推断提供了理论依据。
2023-11-15 math.CO q-bio.PE
