[发明专利]一种基于有界核范数正则化的新冠肺炎药物筛选模型

权利要求书

1.一种基于有界核范数正则化的新冠肺炎药物筛选模型，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将已知的病毒与药物关系转化为已知的病毒与药物网络：

从数据库中寻找病毒和药物关系转换成邻接矩阵W_vd(m×n)，其中m是病毒的个数，n代表药物的个数，将有关联的病毒和药物的值记为1，否则记为0；

S2.计算病毒的相似性和药物的相似性：

S21.计算病毒的全基因组序列相似性和药物的化学结构相似性，分别得到病毒全基因组序列相似性矩阵和药物化学结构相似性矩阵；

S22.分别计算病毒和药物的高斯关联谱核相似性，得到病毒的高斯关联谱核相似性矩阵和药物的高斯关联谱核相似性矩阵；

S23.整合上述所有病毒的相似性矩阵，药物的相似性矩阵，计算最终的病毒相似性矩阵、药物相似性矩阵；

S3.构建异构网络，整合邻接矩阵M：所述异构网络由病毒-病毒关系子网络、药物-药物关系子网络、病毒-药物关联网络组成，所述邻接矩阵M由病毒相似性矩阵、药物相似性矩阵和病毒-药物关联矩阵整合而成；

S4.利用带有高斯关联谱核相似性的有界核范数正则化模型进行病毒和药物的关联预测与药物筛选。

2.根据权利要求1所述基于有界核范数正则化的新冠肺炎药物筛选模型，其特征在于，步骤S1中所述数据库包括DrugBank、NCBI、PubChem的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述基于有界核范数正则化的新冠肺炎药物筛选模型，其特征在于，步骤S21的具体过程如下：从NCBI数据库中下载病毒全基因组序列，计算病毒的全基因组序列相似性，构造病毒全基因组序列相似性矩阵W_vv；从DrugBank数据库中下载药物的化学结构信息，计算药物化学结构的相似性，得到药物化学结构相似性矩阵W_dd。

4.根据权利要求3所述基于有界核范数正则化的新冠肺炎药物筛选模型，其特征在于，步骤S22的具体过程如下：

计算病毒的高斯关联谱核相似性：假设V＝{v₁，v₂，...，v_m}表示m种病毒，v_i表示第i个病毒，它的关联谱AP(v_i)被定义为关联矩阵W_vd的第i行，每个病毒对(例如：(v_i，v_j))的高斯关联谱核相似性G_V由公式(1)求得：

G_V(v_i，v_j)＝exp(-γ_V||AP(v_i)-AP(v_j)||²) (1)

其中，表示基于带宽参数γ′_V的归一化核带宽；

计算药物的高斯关联谱核相似性：假设D＝{d₁，d₂，...，d_n}表示n种药物，d_i表示第i个药物，它的关联谱AP(d_i)被定义为关联矩阵W_vd的第i列，每个药物对(例如：(d_i，d_j))的高斯关联谱核相似性G_D由公式(2)求得：

G_D(d_i，d_j)＝exp(-γ_D||AP(d_i)-AP(d_j)||²) (2)

其中，表示基于带宽γ′_d的归一化核带宽。