Thuật toán Metaheuristics Tự Sinh trong Tin Sinh Học: Trường Hợp So Sánh Cấu Trúc Protein

Trong bài báo này, chúng tôi mô tả ứng dụng của thuật toán Memetic gọi là "Tự Sinh" vào vấn đề Tối đa chồng lấp Bản đồ Liên hệ (MAX-CMO). Việc tối đa hóa sự chồng lấp của các bản đồ liên hệ đang nổi lên như một kỹ thuật mô hình hóa hàng đầu để đạt được sự căn chỉnh cấu trúc giữa các cặp cấu trúc protein. Việc xác định sự căn chỉnh cấu trúc (và do đó là sự tương đồng giữa các protein) là điều thiết yếu để đánh giá chính xác mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của protein. Một phương pháp mạnh mẽ cho so sánh cấu trúc có thể ảnh hưởng đến quy trình thiết kế thuốc hợp lý. Thuật toán Memetic Tự Sinh mà chúng tôi trình bày trong công trình này phát triển song song cả các giải pháp (tức là sự căn chỉnh protein) và các toán tử di chuyển tìm kiếm địa phương mà nó cần để giải quyết bài toán cụ thể. Việc tạo ra đồng thời các chiến lược tìm kiếm địa phương và các giải pháp cho phép thuật toán Memetic tạo ra kết quả tốt hơn những gì mà một thuật toán di truyền và một thuật toán memetic với các chiến lược tìm kiếm địa phương do con người thiết kế có thể đạt được. Phương pháp này đã được thử nghiệm trên bốn tập dữ liệu khác nhau (1 tập dữ liệu gồm các protein được tạo ngẫu nhiên và 3 tập dữ liệu còn lại với các protein thực tế) với kết quả đáng khích lệ.