|
|
Genetic Algorithms - Implementation of Multiprocessing
Tuleja, Martin ; Ilgner, Petr (oponent) ; Oujezský, Václav (vedoucí práce)
Genetic algorithms are modern algorithms intended to solve optimization problems. Inspiration originates in evolutionary principles in nature. Parallelization of genetic algorithms provides not only faster processing but also new and better solutions. Parallel genetic algorithms are also closer to real nature than their sequential counterparts. This paper describes the most used models of parallelization of genetic algorithms. Moreover, it provides the design and implementation in programming language Python. Finally, the implementation is verified in several test cases.
|
|
|
Bonding and non-bonding interaction potentials for simulations of coarse-grained protein models
Pavlíková, Markéta ; Nová, Lucie (vedoucí práce) ; Bačová, Petra (oponent)
Skládáníproteinůje proces transformace aminokyselinového řetězce do unikátní 3D struktury. Struktura proteinu je dána jeho aminokyselinovou sekvencí. Porozuměníprocesu skládáníproteinůa proteinové dynamiky je klíčové, protože funkce proteinu je úzce spjata s jeho strukturou a dynamikou. Tyto procesy lze zkoumat pomocí molekulárních simulací. Zhrubené modely, které se používají v molekulárních simulacích, nabízejí výhodný kompromis mezi výpočetní efektiv- itou a přesností. Pro použití těchto modelů je nezbytný dobře nastavený force field neboli silové pole. Silové pole zahrnuje jak vazebné, tak nevazebné inter- akčnípotenciály, které jsou odvozeny z atomistických simulacínebo ze známých, experimentálně určených proteinových struktur. V rámci této bakalářské práce byly takové potenciály získány z více než 4500 struktur z databáze PDB. 1
|
|
|
The Role of Charge Regulation in Weak Polyampholytes
Lunkad, Raju ; Košovan, Peter (vedoucí práce) ; de Sousa Dias, Rita (oponent) ; Gonzalez, Jose Luis Garces (oponent)
Slabý polyamfolyt je polymer obsahující jak kyselé tak i bazické skupiny na jednom řetězci. Ve vodných roztocích tyto skupiny disociují v určitém rozmezí pH. S rostoucím pH tak může změna disociace jednotlivých skupin vést ke změně znaménka celkového náboje polyamfolytu z pozitivního na negativní. Schopnost slabých amfolytů regulovat svůj náboj v reakci na změnám pH je důležitá v různých aplikacích i v biologických systémech. I když výzkumu slabých polyamfolytů už bylo věnováno značné úsilí, pochopení některých jejich vlastností dosud není zcela uspokojivé. V této práci jsem systematicky studoval regulaci náboje modelových slabých polyam- folytů, konkrétně krátkých peptidů v roztocích, a při interakci s polyelektrolyty. V návaznosti na to jsem dále studoval regulace náboje polyzwitterionů. Všechny tyto studie byly provedeny pomocí jednoduchých zhrubených (coarse-grained) modelů. Simulace těchto modelů jsem prováděl pomocí Langevinovské dynamiky v constant-pH souboru, což mi umožnilo zahrnout vliv acidobazické rovnováhy kyselých a zása- ditých skupin. Pomocí našich simulací jsme dokázali vysvětlit jak elektrostatické interakce mezi ionizovatelnými kyselými a bazickými funkčními skupinami v peptidech a polyzwitterionech ovlivňují jejich reakci na změny pH. Porovnáním výsledků našich simulací s...
|
|
|
Influence of aminoacid side-chain ionization on protein structure
Tomanová, Ema ; Nová, Lucie (vedoucí práce) ; Muzdalo, Anja (oponent)
Protein folding je ovliňován různými typy interakcí. Krom hydrofobních sil a vodíkových vazeb při něm hrají důležitou roli také Coulombické síly. Jejich důležitost vyvstává hlavně v částečně rozvinutých stavech a regionů citlivých na změny v pH, tam může ionizace postranních řetězců aminokyselin způsobovat konformační změny. Lepší porozumění funkci ionizovatelných postranních řetězců v protein foldingu otevírá nové příležitosti v designu proteinů a modifikacích zlepšujících jejich vlastnosti.
|
|
|
Počítačové simulace struktury proteinů pomocí zhrubených modelů
Halda, Miloš ; Nová, Lucie (vedoucí práce) ; Limpouchová, Zuzana (oponent)
Hlavní částí této bakalářské práce je funkční program pro simulace zhrubených modelů proteinů, vhodný pro testování funkcí potenciálu. Program využívá návrh stavu pomocí pivota a vyhodnocení nových stavů metodou Monte Carlo. Program také umožňuje využít metodu simulovaného žíhání s lineárním poklesem teploty a má zabudované základní nástroje pro vyhodnocení simulací (počítání průměrů a chyb blokovou metodou). Program byl otestován simulací několika reálných proteinů. Pro kratší proteiny (88 a méně aminokyselin) program fungoval podle očekávání, delší proteiny (111 a více aminokyselin) poukázaly na limity přístupu návrhu stavů pomocí pivota. Pro další vývoj bylo navrženo rozšíření možností návrhu nového stavu pro vylepšení simulací dlouhých řetězců. 1
|
|
|
Genetic Algorithms - Implementation of Multiprocessing
Tuleja, Martin ; Ilgner, Petr (oponent) ; Oujezský, Václav (vedoucí práce)
Genetic algorithms are modern algorithms intended to solve optimization problems. Inspiration originates in evolutionary principles in nature. Parallelization of genetic algorithms provides not only faster processing but also new and better solutions. Parallel genetic algorithms are also closer to real nature than their sequential counterparts. This paper describes the most used models of parallelization of genetic algorithms. Moreover, it provides the design and implementation in programming language Python. Finally, the implementation is verified in several test cases.
|
host ::
RSS.