Современные информационные технологии / Компьютерная инженерия

Д.т.н. Самигулина Г.А., PhD Самигулина З.И.

Институт информационных и вычислительных технологий КН МОН РК, Казахстан, Алматы

Разработка интегрированной OWL модели для иммунносетевого моделирования сульфаниламидов

Аннотация

Исследования посвящены разработке системного подхода и построению интегрированной OWL модели для создания инновационной интеллектуальной технологии компьютерного молекулярного дизайна новых лекарственных препаратов сульфаниламидов на основе иммунносетевого моделирования зависимости структура-свойство/активность химических соединений. Программная реализация осуществлялась в редакторе онтологий Protégé.

Ключевые слова: компьютерный молекулярный дизайн, сульфаниламиды, системный подход, OWL модель, иммунносетевое моделирование.

В настоящее время в фармакологии чрезвычайно актуальна разработка передовых инновационных подходов компьютерного молекулярного дизайна новых химических веществ с заданными свойствами на основе последних достижений современной науки, новейшей вычислительной техники включая суперкомпьютеры, информационных технологий и т.д. Большие требования к безопасности вновь синтезируемых лекарственных препаратов, огромные финансовые расходы и существенная длительность исследований способствуют активному внедрению в процесс анализа зависимости биологической активности вещества от его структуры последних достижений искусственного интеллекта: на основе искусственных нейронных сетей, эволюционных (генетических) алгоритмов, искусственных иммунных систем (ИИС), роевого интеллекта и др.

При решении проблем по обработке химической структурной информации перспективно использование системного анализа и онтологических моделей для объединения различных междисциплинарных подходов и осмысления задач с различных точек зрения.

Постановка задачи формулируется следующим образом: необходимо разработать интегрированную онтологическую OWL модель для авторской иммунносетевой технологии [1] обработки данных химической структурной информации на основе ИИС для компьютерного молекулярного дизайна новых лекарственных препаратов (на примере сульфаниламидов).

Разработка теоретических основ иммунносетевого моделирования с помощью онтологического подхода является чрезвычайно важной задачей, которая позволит на основе глубокого анализа различных онтологических моделей ИИС создавать более эффективные вычислительные алгоритмы ИИС и значительно упростит процесс создания компонентно - ориентированного программного обеспечения для реализации интеллектуальной технологии прогнозирования активности химических соединений. Разработка программного обеспечения с использованием онтологических моделей позволяет структурировать входные и выходные данные, учитывать особенности функционирования, экономит временные и вычислительные ресурсы.

В качестве инструмента разработки интегрированной OWL модели по обработке химической информации на основе иммунносетевой технологии выбран редактор онтологий Protégé.

Литература:

1. Samigulina, G.A. Immune network modeling technology for complex objects intellectual control and forecasting system. Monograph. / G.A. Samigulina. – USA: Science Book Publishing House, 2015. –172 p.