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2007 年度 実績報告書

グラフ理論とカーネル法の融合による化学構造設計法

研究課題

研究課題/領域番号 19200022
研究機関京都大学

研究代表者

阿久津 達也  京都大学, 化学研究所, 教授 (90261859)

研究分担者 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)
キーワードカーネル法 / 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
研究概要

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。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] A clustering method for analysis of sequence similarity networks of proteins using maximal components of graphs2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashida, T. Akutsu and H. Nagamochi
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Bioinformatics 49-Sig5

      ページ: 15-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subcellular location prediction of proteins using support vector machines with alignment of block sequences utilizing amino acid composition2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tamura and T. Akutsu
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 8

      ページ: 466

    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      浦田隆史, J.B.Brown, 田村武幸, 川端猛夫, 阿久津達也
    • 学会等名
      情報処理学会バイオ情報学研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡)
    • 年月日
      2008-03-04
  • [学会発表] A graph kernel method incorporating chirality2007

    • 著者名/発表者名
      T.Urata, J.B.Brown, T. Tamura, T.Kawabata, T. Akutsu
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会年会
    • 発表場所
      日本未来館(東京)
    • 年月日
      2007-12-19
  • [学会発表] An efficient algorithm for generating colored outerplanar graphs2007

    • 著者名/発表者名
      W. Jiexun, Z. Liang, H. Nagamochi and T. Akutsu
    • 学会等名
      The 4th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2007-05-25

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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