A scatter search approach for protein folding problem in 2-d HP-model

Proteinler hücre aktivitelerinden sorumlu karmaşık moleküllerdir. Her bir protein bir amino asit zincirinden meydana gelir. Bu amino asit zincirleri doğada doğal şekillerinde katlanmış halde bulunurlar. Bir proteinin aktivitesi büyük oranda doğal üç boyutlu yapısı tarafından belirlenir. Bir proteinin en az serbest enerji yapısının bulunmas ına protein katlanma problemi denir. Öte yandan, bir proteinin doğal şeklinin belirlenmesi kolay değildir. Özellikle, protein katlanma probleminin NP-zor olduğu kanıtlanmıştır. Tıbbi ve genetik çalışmalar bu doğal yapıların bilinmesine dayandığından dolayı protein moleküllerinin doğal şekillerinin bulunması önemlidir. Bu nedenle, bu konu üzerine bir çok çalışma ve yatırım yapılmıştır. Bilgisayar bilimi, yöneylem araştırması, bioinformatik, genetik ve tıbbi bilimler gibi birçok daldaki araştırmacılar bu problemin çüzülmesi ile ilgilidir. Hatta, farklı alanlar arasında yöntemlerin, bilginin ve deneyimin birleştirilmesi için işbirligi yapılmaktadır. Bu alanlar arası uygulamalardan biri de sezgisel üstü yöntemlerin HP-modelindeki en az serbest enerji yapısı için kafes modelinde protein katlanma problemine uygulanmasıdır. Bizim çalışmamız HP-modelini kullanan 2 boyutlu protein katlanma problemi için dağınık arama ve path relinking üzerine dayalı sezgisel üstü bir algoritmanın geliştirilmesidir. Literatürde, protein katlanma problemine sezgisel üstü yöntemlerin ve dağınık aramanın çok bilinen uygulamaları bulunmaktadır. Biz HP-modelini kullanan 2 boyutlu protein katlanma problemine dağınık aramanın elemanları için yeni adımlar ve işlemler tanımladık. Ayrıca, dağınık aramanın elemanları ve çözümlerin değerlendirmeleri için yeni ölçümler gibi birçok uygulama seçeneği önerdik. Bu çalışmada verimli bir arama algoritması için bu elemanların farklı eşleşmelerini tanımladık ve test edip, test sonuçlarını bildirdik. Bu sonuçlar literatürdeki sonuçlar kadar iyi olmasa da, dağınık arama ve path relinking üzerine dayalı sezgisel üstü algoritma elemanlar ının geniş bir k ümesini test ettik. Bu sayısal deneylerin ile gelecek araştırmalar için yararlı olacak sonuçlar elde ettik.