基于WebAR的分子对接游戏中打分函数的优化与实现

发布时间：2017-03-20 13:03

  本文关键词：基于WebAR的分子对接游戏中打分函数的优化与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术和药学的发展,计算机辅助药物设计方法逐渐成为药物研发的重要手段。其中,分子对接方法已发展为研究分子间相互作用并预测复合物结构的主要方法之一。但是,在Web环境中,分子对接的用户交互性和打分函数的计算速度有待提高。本文利用增强现实(Augmented Reality, AR)技术,设计分子对接游戏,并优化打分函数,利用消息中间件将打分函数加入分子对接游戏,从而在WebAR环境中实现分子对接过程。本文主要工作包括以下三个方面： (1)基于WebAR的交互式分子对接游戏。分析了基于WebAR的交互式分子对接游戏的需求,并设计了对接游戏框架结构和对接流程,使用户在游戏环境中能够解决科学问题。 (2)基于配位点局部范围搜寻的打分函数优化。根据Autodock的打分函数逻辑,分析对接游戏中的变量情况,只计算位于配位点附近的局部范围内的能量,从而减少不必要的计算量。通过实验验证,该方法能够提高打分速度。 (3)利用消息中间件实现前端用户交互与后端打分计算的实时通讯。首先保存前端用户交互信息,通过网络发送到消息中间件；然后消息中间件将交互信息转发到后台打分计算；最后,消息中间件将得到的打分结果传回系统前端,并实时展示给用户。 上述研究与实现延伸了分子对接的应用范围,提高了用户交互性,改进了打分函数的计算速度,为新药发现提供了新的思路和实现方法。
【关键词】：AR技术 分子对接 打分函数 消息中间件
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R91;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 新药研发现状9-10
• 1.2 分子对接方法及发展现状10-13
• 1.2.1 计算机辅助药物设计简介10-11
• 1.2.2 分子对接方法介绍11-12
• 1.2.3 分子对接技术研究现状12-13
• 1.3 增强现实技术简介和应用13-17
• 1.3.1 虚拟现实技术简介13-14
• 1.3.2 虚拟现实技术应用14-15
• 1.3.3 增强现实技术简介15-16
• 1.3.5 增强现实技术应用16-17
• 1.4 本文研究内容17
• 1.5 论文组织结构17-19
• 第2章 基于WebAR的交互式分子对接游戏设计19-26
• 2.1 基于WebAR的交互式分子对接游戏的需求分析19-20
• 2.2 基于WebAR的交互式分子对接游戏的功能设计20-22
• 2.3 基于WebAR的交互式分子对接游戏界面设计22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 基于配位点局部范围搜寻的打分函数优化26-44
• 3.1 分子对接中的打分函数简介26-27
• 3.2 Autodock打分函数简介27-28
• 3.3 基于配位点局部范围搜寻的打分函数优化28-30
• 3.4 基于配位点局部范围搜寻的打分函数实现30-40
• 3.5 实验验证40-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 交互式对接游戏的实时通信44-60
• 4.1 消息中间件概述44-50
• 4.1.1 中间件技术简介44-46
• 4.1.2 消息中间件技术简介46-48
• 4.1.3 JMS概述48-49
• 4.1.4 ActiveMQ简介49-50
• 4.2 基于ActiveMQ的消息中间件实现50-57
• 4.2.1 系统环境配置介绍50-51
• 4.2.2 C++客户端通信实现51-54
• 4.2.3 Web服务器端通信实现54-57
• 4.3 交互式对接游戏中打分效果57-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 总结与展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65

【参考文献】

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本文编号：257797