[發(fā)明專利]相似度計(jì)算裝置、相似度計(jì)算方法和記錄程序的記錄介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011308867.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113177568A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 實(shí)寶秀幸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G16C20/70;G06F16/2455
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高巖;侯艷超

本公開(kāi)內(nèi)容涉及相似度計(jì)算裝置、相似度計(jì)算方法和記錄程序的記錄介質(zhì)。一種計(jì)算第一材料與第二材料之間的相似度的相似度計(jì)算裝置，包括：創(chuàng)建單元，其創(chuàng)建沖突圖，沖突圖是這樣的圖形，該圖形具有由構(gòu)成第一材料的相應(yīng)原子與構(gòu)成第二材料的相應(yīng)原子的組合構(gòu)成的多個(gè)節(jié)點(diǎn)以及在多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間形成的邊，并且當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)被比較且彼此不相同時(shí)，該圖形在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間具有邊，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)被比較且彼此相同時(shí)，該圖形在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不具有邊；搜索單元，其通過(guò)使用退火方法執(zhí)行基態(tài)搜索來(lái)搜索沖突圖中的最大獨(dú)立集；以及計(jì)算單元，其基于最大獨(dú)立集計(jì)算第一材料與第二材料之間的相似度。

技術(shù)領(lǐng)域

本文討論的實(shí)施方式涉及相似度計(jì)算裝置、相似度計(jì)算方法以及程序。

背景技術(shù)

通常，具有相似結(jié)構(gòu)的化合物(分子)被預(yù)期具有相似的特征(性質(zhì))。例如，在通過(guò)預(yù)測(cè)化合物的性質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)具有預(yù)定性質(zhì)的化合物時(shí)，或者在通過(guò)篩選化合物的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)搜索具有預(yù)定性質(zhì)的化合物時(shí)，廣泛使用“相似化合物具有相似性質(zhì)”的這種相似性質(zhì)原理。

例如，當(dāng)使用相似性質(zhì)原理時(shí)，通過(guò)利用已有的化合物作為查詢化合物，可以預(yù)測(cè)：從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到的具有相似度的化合物(具有與查詢化合物的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)的化合物)與查詢化合物具有相同的功能(特征和物理性質(zhì))。此外，當(dāng)新化合物用作查詢化合物時(shí)，通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索具有與查詢化合物的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)的化合物，也可以預(yù)測(cè)新化學(xué)物質(zhì)的特征值。

在此，可以例如通過(guò)評(píng)價(jià)化合物間的結(jié)構(gòu)相似度并且將結(jié)構(gòu)相似度高的化合物指定為相似化合物來(lái)執(zhí)行針對(duì)彼此具有相似結(jié)構(gòu)的化合物的搜索。

盡管已提出了各種技術(shù)作為用于評(píng)價(jià)化合物間的結(jié)構(gòu)相似度的技術(shù)，但是例如指紋法(fingerprint method)被廣泛使用。在指紋法中，例如，將查詢化合物的子結(jié)構(gòu)是否包含在待比較化合物中由0或1表示，并評(píng)價(jià)相似度。

此外，還提出了通過(guò)用退火機(jī)等求解由伊辛模型等式表示的沖突圖(conflictgraph)中的最大獨(dú)立集問(wèn)題來(lái)搜索化合物公共的子結(jié)構(gòu)的技術(shù)(例如，參照非專利文獻(xiàn)1)，作為評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)相似度的技術(shù)。

然而，該提出的技術(shù)在要計(jì)算的結(jié)構(gòu)相似度的準(zhǔn)確性方面具有用于檢查的空間。另外，在該提出的技術(shù)中，隨著構(gòu)成化合物的原子的數(shù)量增加，要用于退火機(jī)的位數(shù)增加。

Hernandez,Maritza；Zaribafiyan,Arman；Aramon,Maliheh；Naghibi,Mohammad，“A Novel Graph-based Approach for Determining Molecular Similarity”，arXiv:1601.06693(https://arxiv.org/pdf/1601.06693.pdf)(非專利文獻(xiàn)1)作為相關(guān)技術(shù)被公開(kāi)。

在一個(gè)方面，本申請(qǐng)的目的是提供相似度計(jì)算裝置、相似度計(jì)算方法和程序，其在要計(jì)算的結(jié)構(gòu)相似度的準(zhǔn)確性方面是優(yōu)秀的，并且能夠減少要用于計(jì)算的位數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，一種計(jì)算第一材料與第二材料之間的相似度的相似度計(jì)算裝置，包括：創(chuàng)建單元，其創(chuàng)建沖突圖，該沖突圖是這樣的圖形，該圖形具有由構(gòu)成第一材料的相應(yīng)原子與構(gòu)成第二材料的相應(yīng)原子的組合構(gòu)成的多個(gè)節(jié)點(diǎn)以及在多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間形成的邊，并且當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)被比較且彼此不相同時(shí)，該圖形在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間具有邊，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)被比較且彼此相同時(shí)，該圖形在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不具有邊；搜索單元，其通過(guò)使用退火方法執(zhí)行基態(tài)搜索來(lái)搜索沖突圖中的最大獨(dú)立集；以及計(jì)算單元，其基于最大獨(dú)立集計(jì)算第一材料與第二材料之間的相似度。沖突圖的多個(gè)節(jié)點(diǎn)均由在第一材料與第二材料之間原子類型相同的兩個(gè)原子的組合構(gòu)成，并且與元素種類相比，原子類型被更精細(xì)地細(xì)分。