基于OpenStack云平台的蛋白质折叠模拟计算方法

来源：计算机技术与发展杂志2025年第07期北京时间：

作者：徐胜超;周继鹏;吕峻闽

单位：1. 广州华商学院 人工智能学院,广东 广州 511300;2. 暨南大学 信息科学技术学院,广东 广州 511300

摘要：在蛋白质科学研究领域,蛋白质折叠模拟计算的速度和准确性一直是研究的热点和难点。 为了有效提升蛋白质折叠模拟计算的效率,该文提出了一种基于 OpenStack 云平台的蛋白质折叠模拟计算方法。 该方法首先利用 HP 格点模型对蛋白质折叠过程进行简化,将复杂的氨基酸链抽象为黑球和白球的组合形式,从而降低了计算的复杂性。 在计算过程中,采用了一种改进的 PERM 算法来计算每个球的权重,该算法能够更准确地评估折叠过程中的能量体系。 此外,借助 OpenStack 云平台的强大计算能力,将氨基酸链的折叠计算任务分配到多个计算节点上并行处理,从而大大提高了计算速度。 每个计算节点都会返回其临时结果,最终这些结果会被汇总并输出为最终的折叠结果。 实验表明,该方法计算的能量与最低能量相符,计算时间明显优于 PERM 算法,其折叠结果与已有的最佳折叠情况一致,且计算时间更短,提高了蛋白质折叠模拟计算效率。

关键词：云计算;蛋白质折叠;模拟计算;格点模型;OpenStack集群