Журнал вычислительной математики и математической физики
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Импакт-фактор

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Ж. вычисл. матем. и матем. физ.:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Журнал вычислительной математики и математической физики, 2019, том 59, номер 12, страницы 2060–2076
DOI: https://doi.org/10.1134/S0044466919120032
(Mi zvmmf10997)
 

Алгоритмы локальной минимизации силового поля для трехмерного представления макромолекул

А. С. Аникинa, О. А. Большаковаb, А. В. Гасниковcd, А. Ю. Горновa, Т. В. Ермакe, Д. В. Макаренкоc, В. П. Морозовe, Б. О. Нетеребскийe, П. А. Яковлевe

a 664033 Иркутск, ул. Лермонтова, 134, ИДСТУ СО РАН, Иркутск, Россия
b 354349 Сочи, Олимпийский проспект, 40, Сириус, Россия
c 141700 Долгопрудный, М.о., Институтский пер., 9, НИУ МФТИ, Россия
d 127051 Москва, Бол. Каретный пер., 19, стр. 1, ИППИ РАН, Россия
e 198515 С. Петербург, ул. Связи, 34-а, Биокад, Россия
Список литературы:
Аннотация: Большинство проблем структурной вычислительной биологии требуют решения задачи минимизации энергетической функции (силового поля), определенной на геометрии молекулы. Это позволяет определять свойства молекул, предсказывать правильное положение белковых цепей, находить лучшую состыковку молекул при предсказании комплексообразования (докинге), проверять гипотезы относительно белкового дизайна и решать многие другие задачи, возникающие при современной разработке лекарственных средств. В случае низкомолекулярных соединений (состоящих из менее чем 250 атомов) задача нахождения геометрии, минимизирующей энергетическую функцию, является достаточно хорошо решенной. Более сложной задачей является минимизация макромолекул (в частности, белков), в состав которых входят десятки тысяч атомов. Однако отличительной особенностью данных постановок задач является наличие начальных приближений, близких к искомому решению. Таким образом, исходная задача может быть сформулирована как задача невыпуклой оптимизации в пространстве порядка $10^4$ переменных. При этом сложность вычисления как значения функции, так и градиента, квадратична по числу переменных. В статье приводится сопоставительный анализ безградиентных методов с линейкой методов градиентного типа (градиентный спуск, быстрый градиентный спуск, метод сопряженных градиентов, квазиньютоновские методы) в GPU-реализациях (Graphical Processing Unit, графический процессор). Библ. 42. Фиг. 4. Табл. 1.
Ключевые слова: минимизация энергии, гомологичный фолдинг, быстрый градиентный спуск, метод сопряженных градиентов, Limited-memory Broyden-Fletcher–Goldfarb–Shanno (LBFGS), параллельные вычисления, Graphical Processing Unit (GPU).
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский фонд фундаментальных исследований 18-07-00587
18-29-03071 мк
Российский научный фонд 17-11-01027
Работа А.Ю. Горнова выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 18-07-00587). Работа А.С. Аникина выполнена при финансовой поддержке РФФИ (код проекта 18-29-03071 мк). Работа А.В. Гасникова выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект 17-11-01027).
Поступила в редакцию: 08.10.2018
Исправленный вариант: 15.07.2019
Принята в печать: 05.08.2019
Англоязычная версия:
Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2019, Volume 59, Issue 12, Pages 1994–2008
DOI: https://doi.org/10.1134/S0965542519120030
Реферативные базы данных:
Тип публикации: Статья
УДК: 519.85
Образец цитирования: А. С. Аникин, О. А. Большакова, А. В. Гасников, А. Ю. Горнов, Т. В. Ермак, Д. В. Макаренко, В. П. Морозов, Б. О. Нетеребский, П. А. Яковлев, “Алгоритмы локальной минимизации силового поля для трехмерного представления макромолекул”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 59:12 (2019), 2060–2076; Comput. Math. Math. Phys., 59:12 (2019), 1994–2008
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{AniBolGas19}
\by А.~С.~Аникин, О.~А.~Большакова, А.~В.~Гасников, А.~Ю.~Горнов, Т.~В.~Ермак, Д.~В.~Макаренко, В.~П.~Морозов, Б.~О.~Нетеребский, П.~А.~Яковлев
\paper Алгоритмы локальной минимизации силового поля для трехмерного представления макромолекул
\jour Ж. вычисл. матем. и матем. физ.
\yr 2019
\vol 59
\issue 12
\pages 2060--2076
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/zvmmf10997}
\crossref{https://doi.org/10.1134/S0044466919120032}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=41240358}
\transl
\jour Comput. Math. Math. Phys.
\yr 2019
\vol 59
\issue 12
\pages 1994--2008
\crossref{https://doi.org/10.1134/S0965542519120030}
\isi{https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcApp=Publons&SrcAuth=Publons_CEL&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS_CPL&KeyUT=000514816500006}
\scopus{https://www.scopus.com/record/display.url?origin=inward&eid=2-s2.0-85079698984}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf10997
  • https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf/v59/i12/p2060
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Журнал вычислительной математики и математической физики Computational Mathematics and Mathematical Physics
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:118
    Список литературы:19
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024