[發(fā)明專利]一種基于進(jìn)化搜索的蛋白質(zhì)構(gòu)象空間優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110299297.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN112967751A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭紹亮;陳健;王小奇;陳東;李肯立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): G16B10/00
• 分類號(hào): G16B10/00;G16B15/00;G06N3/12
• 代理公司: 國(guó)防科技大學(xué)專利服務(wù)中心 43202
• 代理人: 王文惠

1.一種基于進(jìn)化搜索的蛋白質(zhì)構(gòu)象空間優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)給定輸入序列信息；

2)參數(shù)初始化：設(shè)置種群規(guī)模Ps，當(dāng)前種群的勢(shì)能指標(biāo)E_CNT，能量評(píng)估預(yù)算E_min，初始種群搜索軌跡長(zhǎng)度N，每一代采樣數(shù)Num_chiild，運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)器COUNT；

3)初始化種群：?jiǎn)?dòng)Ps條Monte Carlo軌跡，每條軌跡搜索N次，即生成Ps個(gè)初始構(gòu)象；

4)對(duì)當(dāng)前種群P，進(jìn)行如下操作：

4.1)根據(jù)勢(shì)能值從P中選出Num_chiild個(gè)低勢(shì)能構(gòu)象作為父代個(gè)體；

4.2)對(duì)父代個(gè)體x_i進(jìn)行如下的片段替換運(yùn)動(dòng)：

4.2.1)在所述父代個(gè)體序列上隨機(jī)均勻地采樣一個(gè)殘基位置i，則對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)由3個(gè)連續(xù)殘基構(gòu)成的片段[i,i+2]，其中i為父代個(gè)體構(gòu)象鏈上隨機(jī)采樣的殘基編號(hào)；

4.2.2)針對(duì)目標(biāo)片段，從其片段庫(kù)中隨機(jī)選擇一個(gè)片段構(gòu)型替換目標(biāo)片段得到子代個(gè)體x′_i；當(dāng)處理完所有Num_chiild個(gè)父代個(gè)體時(shí)，進(jìn)入步驟4.3)，否則返回步驟4.2)處理下一父代個(gè)體；

4.3)對(duì)步驟4.2)采樣得到的Num_chiild個(gè)子代個(gè)體進(jìn)行如下操作：

4.3.1)取子代個(gè)體x′_i序列的連續(xù)殘基[i,i+2],i＝0,1,…,n-2作為目標(biāo)片段，其中n為子代個(gè)體x′_i的殘基數(shù)；

4.3.2)對(duì)于目標(biāo)片段[i,i+2]∈x′_i，從其片段庫(kù)中隨機(jī)選擇一個(gè)片段構(gòu)型替換該片段得到新的子代個(gè)體x″_i，若替換運(yùn)動(dòng)使得勢(shì)能值減小，則接受本次替換，運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)器增1，否則隨機(jī)選擇庫(kù)中的下一片段嘗試替換，若連續(xù)n的替換都被拒絕，則默認(rèn)完成當(dāng)前片段的操作，運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)器增1，若運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)器COUNTn-2，繼續(xù)處理下一片段，否則進(jìn)入步驟4.4)；

4.4)對(duì)當(dāng)前種群P與新的Num_chiild個(gè)子孫個(gè)體構(gòu)成的并集進(jìn)行截?cái)噙x擇，將并集中的所有構(gòu)象，按照勢(shì)能值由低到高排序，并選出勢(shì)能最低的Ps個(gè)個(gè)體組成新的種群；

5)若E_CNTE_min，則返回步驟4)，否則輸出新的種群，其中E_CNT表示當(dāng)前勢(shì)能評(píng)估預(yù)算，E_min表示最小目標(biāo)勢(shì)能。