基于并行群体模拟退火算法的蛋白质折叠研究

蛋白质折叠研究对于揭示蛋白结构和功能关系,进而了解相关疾病的致病机理意义重大。蛋白质折叠已被证明是 NP-完全问题。本文针对蛋白质折叠研究中的能量最小化问题,提出了一种新的并行群体模拟退火算法（Parallel Group Simulated Annealing,PGSA）及其改进型算法（PGSA_1/K)。该算法使用了降温因子加速收敛精度,并采用 MPI 消息传递并行编程技术加快蛋白质结构空间搜索以及能量最小化寻找速度。以 Met_Enkephalin 蛋白为对象的计算机模拟仿真结果表明,我们提出的算法及其改进型有很好的扩展性,可以高效搜索蛋白结构空间,从而找到相关蛋白的最小能量结构。     

CLARA算法聚类蛋白质序列的实现

随着基因工程产生大量新序列,导致蛋白质序列数据库的迅速增长,巨量蛋白质数据的功能组和族谱分析使蛋白质序列聚类分析成为结构和功能基因组学重要的研究目标,应用数据挖掘技术对生物数据进行聚类分析成为生物信息学研究的热点。聚类分析算法中的CLARA划分算法已广泛应用于其它领域,但在大数据量蛋白质序列聚类分析中应用很少,文章应用CLARA算法对在基准数据库中选取的蛋白质序列进行聚类分析,并将结果与其它几种蛋白质聚类算法进行了比较。     

暂态混沌神经网络在蛋白质关联图预测中应用研究

蛋白质结构预测是生物信息学的一个主要研究方向,而蛋白质关联图预测是其中的一个重要内容.针对蛋白质关联图预测问题,提出一种暂态混沌神经网络实现方法,所提出的方法具有暂态混沌特性和平稳收敛特性,能有效避免传统Hopfield 神经网络极易陷入局部极值的缺陷.它通过短暂的倒分叉过程,能很快进入稳定收敛状态.仿真结果表明:暂态混沌神经网络解决蛋白质关联图预测问题时,总能收敛到全局最优或几乎接近全局最优,同时具有更高的搜索效率.这种方法预测精度达到0.27,比随机预测器高9倍.     

基于Bayes的平台罗经维修性评估方法

平台罗经属价格贵、批量小的大型复杂导航装备,系统维修性数据较少,不可能应用大样本统计分析方法的情况.为了解决平台罗经维修性指标小样本估计问题,本文采用了检验、模糊Bayes综合评判和Bayes Bootstrap联合方法,计算平台罗经维修性平均修复时间、中位修复时间、最大修复时间等定量指标,并通过仿真算例检验了所运用方法的正确性和有效性.     

蛋白质在硅烷膜表面吸附特性的压电传感监测

在压电石英晶片表面自组装修饰末端为胺基的硅烷膜,该膜在酸性和中性pH条件下带正电荷,可通过静电引力吸附带负电荷的牛血清白蛋白(BSA),吸附过程中的质量变化可通过石英晶片的谐振频率变化实时监测。结果表明:该吸附过程虽然为部分不可逆,但吸附等温线符合Langmuir方程,吸附速率常数为0.0117 L.g-1.s-1,吸附平衡常数为2.87 L.g-1,表观饱和吸附量Γ∞=0.954μg.cm-2。     

多特征融合的蛋白质相互作用位点预测

蛋白质相互作用位点预测为蛋白质功能和药物设计的理解提供重要线索。而蛋白质的各种特征为蛋白质相互作用位点预测提供了大量有用信息,特别是进化信息、残基序列邻近和空间邻近性。不同的蛋白质特征对蛋白质间的相互作用的贡献也不一样。通过提取蛋白质序列谱、保守性和残基熵,提出了特征融合技术对蛋白质相互作用位点进行研究,采用SVM构建三种预测器,分别对各种不同的特征加以验证,实验结果表明了基于特征融合方法的有效性和正确性。     

板纸机定量水分控制系统解决方案设计

针对板纸机定量水分控制系统的难点,基于S7-300系列PLC为控制核心,设计了适用于板纸机的整套质量控制（QCS）系统。该系统由绝干浆量控制子系统、热泵供汽子系统、扫描架子系统三部分组成。采用多种算法对定量水分测量进行补偿;采用线性PID/PI、模糊控制、前馈解耦等多种高级过程控制算法,利用子系统间相互通讯,实现了定量水分大闭环控制。目前已在浙江等地多个厂家的板纸机上成功投用。     

拓扑指数X用于脂肪醇的QSPR研究

为了更好地揭示脂肪醇的各种物理化学性质与结构的关系,通过对100余种饱和脂肪醇分子的拓扑结构特点的研究,提出1种新的拓扑指数X,并运用回归分析方法研究了饱和脂肪醇的沸点(BP)、空腔表面积(CSA)、折光指数(n_D)、光离子化灵敏度(SM),半数致死浓度(LC_(50)),疏水性参数(lgP)和味阀值(poL)等多种物理化学性质与拓扑指数X的相关性,建立了定量结构-性质相关(QSPR)模型。结果表明所建立的QSPR模型方程具有良好的稳定性和预测能力,较好地揭示了这些物理化学性质的变化规律。     

定量构效关系研究中分子描述符的相关性

分子描述符的计算是定量构效关系(QSAR)研究的基础,也是化学计量学研究的重要内容,在药物化学、环境科学等领域应用广泛。目前可计算的各种分子描述符已超过4 000种,如何选择合适的分子描述符,成为QSAR研究中首先要做的事。本文首先综述了分子描述符的研究进展,然后随机选择10 000余个化合物,利用Cerius2、Sybyl、Dragon软件计算1 600多种分子描述符,最后,采用相关分析和聚类分析研究各描述符之间的关系,相关分析表明,各类分子描述符之间存在较强的线性关系,这种关系通过聚类分析可以直观体现。     

应用分类器组合模型进行岩性识别

为了达到应用模式识别对储层岩性进行准确的识别,根据不同性质分类器的组合可以较全面描述一个模式从而降低识别错误及增强识别鲁棒性这种特性,结合模糊数学中的隶属度实现了多个分类器的定量组合.应用了几种不同的分类器进行组合,同时应用某油田的岩性识别作为实例进行验证,并与单个分类器进行比较,结果表明在间等条件下组合分类器的性能要比单个分类器的性能要好得多.这说明了应用不同性质的分类器进行组合识别的分类方法足可行性和有效性.