求解蛋白質結構預測問題的擬物擬人算法.pdf

1、研究蛋白質的結構預測問題,是生命科學領域的前沿課題之一.它所要解決的是蛋白質一級結構中的氨基酸序列最終如何折疊成特定的三維空間結構.在研究過程中,為了計算的可行,人們提出了許多簡化模型.盡管如此,其相應的蛋白質結構預測問題仍然是具有NP難度的.因此,對其尋找高效可行的近似算法有著重要的理論價值和實際意義.擬物擬人方法是一種求解諸如NP問題和其它困難數(shù)學問題的方法.所謂擬物就是主動地向自然界學習解決問題的方法,即尋找與原始數(shù)學問題等價的物

2、理世界并觀察這個世界中物質運動的生動形象,然后從中得出啟發(fā)并逐步形式化為算法以求解問題.擬人方法則是向人、向人類的各種社會經驗學習解決問題的策略.擬物方法將原始問題落實為優(yōu)化問題,而在用數(shù)學方法求解優(yōu)化問題時,常常會碰到計算落入目標函數(shù)局部極小值陷阱的困境,如何從這種困境中逃逸出來,使得計算奔向前景更好的區(qū)域,擬物方法則無能為力,而應用擬人方法則可以設計出好的"跳出陷阱"的策略.為求解蛋白質結構預測問題提出了三維歐氏空間連續(xù)模型,并為由