Large-Scale Optimization with Applications: Part III: Molecular Structure and Optimization

بسیاری از مشکلات ساختار مولکولی مهم، مانند تاخوردگی پروتئین، به عنوان مشکلات کمینه سازی جهانی بیان می شوند. این واقعیت ناکافی بودن حداقل سازی محلی است که این حجم را به طور قابل توجهی از دو نسخه قبلی متمایز می کند. متأسفانه، مشکلات به حداقل رساندن جهانی که از مدل‌های ترکیب مولکولی ناشی می‌شوند معمولاً غیرقابل حل هستند. به عنوان مثال، نسخه های ساده 1 بعدی مسائل ترکیب فاصله NP-hard هستند. با این وجود، اخیراً پیشرفت قابل توجهی در طراحی استراتژی‌های اکتشافی امیدوارکننده (اغلب شامل استفاده از رایانه‌های موازی با کارایی بالا) برای محاسبه‌ی حداقل‌کننده‌های تقریبی جهانی صورت گرفته است. هدف از جلسات ارائه شده در این جلد بحث در مورد پیشرفت های الگوریتمی جدید برای به حداقل رساندن جهانی در زمینه تاخوردگی پروتئین و مشکلات کمینه سازی مولکولی مرتبط بود. تأکید بر کاستی‌های عملی رویکردهای فعلی، مشکلات و سؤالات برجسته و استفاده از رایانه‌های موازی با کارایی بالا بود.

Many important molecular conformation problems, such as protein folding, are expressed as global minimization problems. It is the fact that local minimization is insufficient, that markedly differentiates this volume from the previous two. Unfortunately, global minimization problems that result from models of molecular conformation are usually intractable. For example, simple 1-dimensional versions of distance conformation problems are NP-hard. Nevertheless, there has been significant recent progress in the design of promising heuristic strategies (often involving the use of high- performance parallel computers) for computing approximate global minimizers. The purpose of the sessions represented in this volume was to discuss the new algorithmic advances for global minimization in the context of protein folding and related molecular minimization problems. Emphasis was on practical shortcomings of current approaches, outstanding problems and questions, and the use of high-performance parallel computers.