序列比对是生物信息学中一种基本的信息处理方法。它通过对生物序列数据进行相似性比较,来发现生物序列中的功能、结构和进化等信息,对基因识别、蛋白质功能域识别、二级结构预测及分子系统发育等方面具有极其重大的意义。蚁群算法是近年来兴起的通过模拟自然界真实蚁群觅食行为而得到的一种随机搜索算法,由于其具有正反馈、自组织、鲁棒性等优良特性,本文将蚁群算法引入到序列比对问题,所做的工作主要有:首先针对现有的蚁群算法在双序列比对中存在的易陷入局部最优解及收敛慢的问题,提出了一种新的基于混合行为的蚁群双序列比对算法,该算法通过增加蚂蚁行为模式来增大搜索空间,并且通过改变信息素更新策略来加快收敛速度。仿真结果表明该算法得到的解的全局性和收敛速度相对基本蚁群算法都有较大提高。其次,由于传统的生物序列字符表示形式在应用到多比对时直观性不强,不易观察。本文提出一种新的基于碱基图表示的DNA多序列比对方法:首先采用剥离的办法,用A、C、G、T四种碱基图来表示DNA序列,然后用蚁群算法分别在各个图上进行搜索,最后合并图输出比对结果。该方法建立了一种新的序列比对模型,其主要优点在于可以清晰的看出各碱基的含量以及它们的分布情况,比对时可以排除其他字符对比对的影响。实验结果表明,该方法在DNA多序列比对中的应用是可行和有效的,对部分序列进行测试并与目前最常用的多序列比对软件ClusterX相比,可以得到较为满意的结果。