1.一種基于量子進(jìn)化算法的蛋白質(zhì)構(gòu)象空間優(yōu)化方法,其特征在于:所述構(gòu)象空間優(yōu)化方法包括以下步驟:
1)給定輸入序列:
2)設(shè)置參數(shù):種群規(guī)模pop_size;
3)種群初始化:根據(jù)給定的輸入序列,生成pop_size個(gè)種群個(gè)體p,組成初始種群,表示為:需滿足|αi|2+|βi|2=1,令αi=sinζi,βi=cosζi,其中ζ∈[-120°,120°]表示輸入序列中氨基酸的二面角ψ,當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)ζi=ψj,i,j為序號(hào)索引值,n為序列長度;
4)對(duì)初始種群中的每一個(gè)個(gè)體執(zhí)行初始量子觀測:
4.1)令i=1,i∈{1,2,3,…,2n};
4.2)在[0,1]上生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)rand;
4.3)比較|αi|2與rand的大小,若rand>|αi|2,則取ζi=arcsinα,否則,取ζi=arccosβ;
4.4)令i=i+1;
4.5)若i<2n,返回步驟4.2),否則轉(zhuǎn)步驟4.6);
4.6)根據(jù)RosettaScore3能量函數(shù)計(jì)算當(dāng)前個(gè)體的適應(yīng)度E(p);
5)開始迭代,對(duì)種群中的每個(gè)個(gè)體做如下操作:
5.1)令k=1,其中k∈{1,2,…,pop_size},k為序號(hào);
5.2)令ptarget=pk,ptarget為目標(biāo)個(gè)體;
5.3)對(duì)ptarget執(zhí)行L次片段組裝,得到變異個(gè)體p′,其中L為片段長度;
5.4)根據(jù)RosettaScore3能量函數(shù)計(jì)算當(dāng)前個(gè)體的適應(yīng)度E(p′);
5.5)采用量子旋轉(zhuǎn)門執(zhí)行量子更新操作:p″表示經(jīng)過量子更新后的個(gè)體,θi=s(αi,βi)Δθi,θi是旋轉(zhuǎn)角,s(αi,βi)為旋轉(zhuǎn)方向,θi根據(jù)預(yù)先設(shè)定的查找表規(guī)則確定;
5.6)判斷E(p)與E(p″)的大小,若E(p)>E(p″),則用p″代替p,否則保留p;
5.7)令k=k+1;
5.8)若k<pop_size,返回步驟5.2),否則轉(zhuǎn)步驟6);
6)判斷是否滿足終止條件,如果是,則返回步驟5);否則轉(zhuǎn)步驟7);
7)迭代結(jié)束,輸出優(yōu)化后得到的構(gòu)象。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于量子進(jìn)化算法的蛋白質(zhì)構(gòu)象空間優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟2)中,設(shè)置迭代次數(shù)generation;所述步驟6)中,終止條件為當(dāng)前迭代次數(shù)等于迭代次數(shù)generation:如果當(dāng)前迭代次數(shù)小于generation,否則返回步驟5),否則轉(zhuǎn)步驟7)。