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2007 Fiscal Year Annual Research Report

グラフ理論とカーネル法の融合による化学構造設計法

Research Project

Project/Area Number 19200022
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

阿久津 達也  Kyoto University, 化学研究所, 教授 (90261859)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川端 猛夫  京都大学, 化学研究所, 教授 (50214680)
林田 守広  京都大学, 化学研究所, 助教 (40402929)
永持 仁  京都大学, 情報学研究科, 教授 (70202231)
Keywordsカーネル法 / グラフ理論 / 構造活性相関 / 特徴ベクトル / 化学構造 / 光学異性体 / 木構造 / 外平面グラフ
Research Abstract

平成19年度は以下の研究を行った。
1、木に似た化学構造の特徴ベクトルからの推定
昨年度までに開発したアルゴリズムをJournal論文としてまとめた(採録決定ずみ)。その際に既存のAlkane族の数え上げアルゴリズムとの比較を行い、はるかに少ないメモリー量で、同程度以上に高速に動作することを理論および計算機実験の両面から示した。また、永持が以前に開発したdetachment手法を、これまでに開発した数え上げに基づく化学構造推定アルゴリズムに組み込み、高速化を図った。
2、光学異性体の数え上げ手法の開発
木構造、さらに、外平面グラフ構造を持つ化合物に対し、光学異性体を高速に数え上げるアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは動的計画法に基づいており、いったん個数を数え上げた後に異性体を順次出力する。そして、異性体1個あたり平均で原子数の2乗のオーダーの時間で数え上げることができることを示した。
3、光学異性体を区別するカーネル関数の開発
光学異性体を区別できるカーネル関数を開発した。この手法は、既存の木パターングラフカーネルとよばれる、部分木の出現頻度に基づくカーネル関数を利用している。そして、部分木の出現頻度を計算する際に立体異性に関する情報をチェックすることにより立体異性体を区別する。光学異性体を含む構造活性相関データを用いて計算機実験を行い、その有効性を確認した。

  • Research Products

    (5 results)

All 2008 2007

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] A clustering method for analysis of sequence similarity networks of proteins using maximal components of graphs2008

    • Author(s)
      M. Hayashida, T. Akutsu and H. Nagamochi
    • Journal Title

      IPSJ Transactions on Bioinformatics 49-Sig5

      Pages: 15-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Subcellular location prediction of proteins using support vector machines with alignment of block sequences utilizing amino acid composition2007

    • Author(s)
      T. Tamura and T. Akutsu
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics 8

      Pages: 466

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 不斉炭素原子を考慮した化合物に対するグラフカーネル法2008

    • Author(s)
      浦田隆史, J.B.Brown, 田村武幸, 川端猛夫, 阿久津達也
    • Organizer
      情報処理学会バイオ情報学研究会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2008-03-04
  • [Presentation] A graph kernel method incorporating chirality2007

    • Author(s)
      T.Urata, J.B.Brown, T. Tamura, T.Kawabata, T. Akutsu
    • Organizer
      日本バイオインフォマティクス学会年会
    • Place of Presentation
      日本未来館(東京)
    • Year and Date
      2007-12-19
  • [Presentation] An efficient algorithm for generating colored outerplanar graphs2007

    • Author(s)
      W. Jiexun, Z. Liang, H. Nagamochi and T. Akutsu
    • Organizer
      The 4th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2007-05-25

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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