[发明专利]一种基于混合烟花算法的分子构象搜索方法

权利要求书

1.一种基于混合烟花算法的分子构象搜索方法，其特征在于：包含以下步骤：

S1、设置受体分子的对接区域，用对接盒子表示，所述对接盒子用于存放配体构象；

S2、初始化若干个初始烟花，每个初始烟花代表一个配体构象；将所述配体构象表示为解向量，设置受体-配体的结合亲和力打分函数为适应度函数；

S3、由所述解向量构建解空间，所述解空间包含若干个层次，所述若干个层次分别表示烟花的不同的爆炸范围；

S4、构建烟花算法的算子；

S5、结合烟花算法与局部搜索算法构建混合烟花算法，利用混合烟花算法搜索所述对接盒子内的近似最优配体构象；

所述步骤S4包括：

构建爆炸算子和变异算子；

下一代烟花选择策略：下一代烟花包含1个候选集合中适应度函数值最小的烟花个体和N-1个根据轮盘赌方法选择的烟花个体，并根据烟花个体的差异性计算选中概率，所述差异性由原子位置的均方根误差来判定；其中N为大于或等于2的整数；所述候选集合包括当代烟花、爆炸火花和变异火花；

所述爆炸算子包括烟花爆炸范围和烟花爆炸产生的火花数量；

所述烟花爆炸范围的计算方法：将烟花按所述适应度函数值排序并分为三个等份；第一个等份的烟花包含适应度函数值属于第一预设范围的烟花；第二个等份的烟花包含适应度函数值属于第二预设范围的烟花；第三个等份的烟花包含适应度函数值属于第三预设范围的烟花；

所述烟花爆炸产生的火花数量的计算公式为：

S_i＝M-r_i

其中，S_i表示烟花爆炸产生的火花数量，M表示每个烟花最多爆炸的火花数目，r_i表示烟花的适应度函数值的排序序号；

所述步骤S5包括：

S51、对当代烟花进行局部搜索，根据metropolis准则来决定是否接受这个局部最优值；

S52、根据烟花爆炸范围的计算方法和烟花爆炸产生的火花数量的计算公式，将所述当代烟花进行爆炸，产生爆炸火花；

S53、对所述爆炸火花进行局部搜索，根据metropolis准则来决定是否接受这个局部最优值；

S54、从所述当代烟花与爆炸火花中随机选择L个个体根据变异算子进行变异，得到变异火花；

S55、根据下一代烟花选择策略构建下一代烟花；

S56、烟花的适应度函数值收敛或者达到最大迭代次数，则搜索结束；否则，转入步骤S51。

2.如权利要求1所述的一种基于混合烟花算法的分子构象搜索方法，其特征在于：在所述步骤S3中，所述解空间包含三个层次；第一个层次是指在配体构象的取向及可扭转键键角固定的条件下，配体构象的中心位置变化的范围；第二个层次是指在配体构象的中心位置及可扭转键键角固定的条件下，配体构象的取向旋转的范围；第三个层次是指在配体构象的中心位置及取向固定的条件下，配体构象的可扭转键旋转的范围。

3.如权利要求1～2任一项所述的一种基于混合烟花算法的分子构象搜索方法，其特征在于：所述局部搜索算法包含BFGS算法、DFP算法或L-BFGS算法中的至少一种。