Реализация муравьиного алгоритма для изучения фолдинга белков на графических процессорах

Аннотация

Задача поиска третичной структуры белка по его первичной аминокислотной последовательности (protein folding problem, PFP) – важнейшая задача структурной биологии. К сожалению, даже такая грубая модель, как HP-PFP-2, учитывающая только гидрофобные взаимодействия аминокислотных остатков на двумерной решетке, является NP-сложной и может успешно решаться только эвристическими методами глобальной оптимизации, например, муравьиным алгоритмом. В статье исследуются способы модификации и распараллеливания муравьиного алгоритма для задачи фолдинга белков. Подробно описана программная реализация параллельного муравьиного алгоритма на графических процессорах, обсуждаются результаты вычислительного эксперимента.