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lalauretta
Nuovo Arrivato
Prov.: Bz
Città: Bolzano
25 Messaggi |
 Inserito il - 01 gennaio 2010 : 21:21:38
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salve a tutti...
qualcuno saprebbe spiegarmi quali sono le componenti principali di un metodo di ottimizzazione, e qual è un metodo reale che ne fa uso, quando si possono usare queste tecniche e quali sono i limiti?
grazie in anticipo!
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 05 gennaio 2010 : 00:57:49
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Citazione:
Messaggio inserito da lalauretta
salve a tutti...
qualcuno saprebbe spiegarmi quali sono le componenti principali di un metodo di ottimizzazione, e qual è un metodo reale che ne fa uso, quando si possono usare queste tecniche e quali sono i limiti?
grazie in anticipo!
scusa in cosa streattamente? |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 14:48:23
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ottimizzazione dell' energia io studia un algortitmo molto usato se vuoi lo scrivo!dopo questo si fa i cluster non so se ti riferisci a questo  |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 16:17:30
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Citazione:
Messaggio inserito da chim2
ottimizzazione dell' energia io studia un algortitmo molto usato se vuoi lo scrivo!dopo questo si fa i cluster non so se ti riferisci a questo
 Per favore potresti riscrivere il post? Non l'ho capito molto. If you feel more at ease writing in english, please... |
http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 16:22:08
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| ho chiesto se per ottimizzazione intende "ottimizzazione dell' energia" perchè studiai un algoritmo molto usato!dopo aver esplorato lo spazio conformazionale un altro approccio è clusterizzare le famiglie di conformeri,per cui non so se si riferisca a questo tipo di ottimizzazione |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 16:31:16
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| nelle scienze quantistiche l' energia determina la geometria...quindi ottimizzando l' energia si ottimizza anche la geometria! |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 17:21:01
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A quanto ne sapevo per OTTIMIZZAZIONE si intendono metodi propri della meccanica quantistica (e qui credo che chim2 ne sappia un bel po').
Su sistemi macromolecolari come possono essere anche oligo-peptidi, si preferisce l'approssimazione dei metodi di MINIMIZZAZIONE, propri della meccanica molecolare. In questo caso quello che segue è un protocollo che adottavo usando Insight II, come programma di molecular modelling (ma riciclabile altrove):
PROCEDURA DI MINIMIZZAZIONE DELLE PROTEINE
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Per minimizzare una qualsiasi proteina in formato PDB si procede nel seguente modo
01) Prendere il file della proteina in formato PDB
02) Aggiungere gli eventuali atomi di H; dal modulo Biopolymer usare MODIFY/HYDROGENS (settare il pH a 7.4, spuntare CAPPINGMODE su "charge")
03) Settare il potenziale (icona FF -> FORCEFIELD/POTENTIAL -> fix su tutte le voci)
04) Settare la costante dielettrica (PARAMETERS/SET -> dielectric=80 dist_dependent)
05) 150 cicli di steepest descent con la catena carbaniosa congelata
COSTRAINT/FIX/ADD/BACKBONE/MOLECULE
PARAMETRES/MINIMIZE/STEEPEST/INTERACTIONS (150)/DERIVATIVE (0.001)/CHARGES
06) 200 cicli di gradiente coniugato con la catena carbaniosa congelata
PARAMETRES/MINIMIZE/CONIUGATE/INTERACTIONS (200)/DERIVATIVE (0.001)/CHARGES
07) Rimozione del FIX
COSTRAINT/FIX/CLEAR
08) Applicazione del tether
COSTRAINT/TETHER/ADD/ALL/MOLECULE/TETHER FORCE (100)
09) 100 cicli di steepest descent con il tether applicato
PARAMETRES/MINIMIZE/STEEPEST/INTERACTIONS (100)/DERIVATIVE (0.001)/CHARGES
10) Rimozione del TETHER
COSTRAINT/TETHER/CLEAR
11) 100 cicli di steepest descent per tutti gli atomi
PARAMETRES/MINIMIZE/STEEPEST/INTERACTIONS (100)/DERIVATIVE (0.001)/CHARGES
12) 800 cicli di gradiente coniugato per tutti gli atomi
PARAMETRES/MINIMIZE/CONIUGATE/INTERACTIONS (800)/DERIVATIVE (0.001)/CHARGES
13) Salvare la nuova proteina come file PDB
14) Per minimizzazioni post-dinamica o post-docking sono sufficienti 1000 cicli di gradiente coniugato senza vincoli
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http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 17:30:26
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| certo ho una base perchè ho seguito il corso con il mio prof non faccio nomi ma è molto importante nelle ricerca chimica computazionale in italia e con lui abbiamo fatto 5 esercitazioni piu la teoria di cui sinceramente persi proprio quella dell' ottimizzazione dell' energia che ancora mi devo fare dare le domande!inoltre sono provvisto di molti testi di chimica quantistica e computazionale credo di averne una decina tutte in inglese ovviamente....comunque esistono metodi empirici e semiempirici e calcoli misti di meccanica quantistica e molecolare:comunque se ti serve per il docking il nocciolo è trovare il minimo dello spazio conformazionale (in realtà si parla di iperspazio:un proteina esigerebbe una trattazione in qualcosa come 3000 coordinate,cosa che al momento è impossibile) |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 17:54:18
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| il problema maggiore nel docking è che non si è sicuri di aver trovato un punto di minimo assoluto perchè puo essere tranquillamente un minimo relativo(e quindi ce ne possono essere tantissimi)...esistono dei criteri di accettazione che dipendono dal metodo usato ma nulla di certo al 100 % per esempio quando feci il docking della penicillina il conformero equatoriale aveva piu interazioni rispetto a quello assiale quindi molto probabilmente nell'organismo la penicillina-g interagisce prevalentemente passando per questo conformero..stesso discorso nei cammini di reazione tra i punti di sella e di massimo per ipotizare gli stati di transizione! |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 18:13:23
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| korda se puo interessarti: l' integratore elettronico trova questo der parziale(V)/der parziale (r) uguale a 0!inoltre il punto di minimo deve avere la derivata 2 positiva.Inoltre la scelta dell' algoritomo puo essere veloce,robusta o che richiede poca memoria....per come l' ho studiata io la minimizzazione puo essere:utilizzando algoritmi che non usano le derivate dell' energia rispetto alle coordinate,altri usano le derivate dell' energia rispetto alle coordinate!inoltre la ricerca piu solita consiste nell' andare in discesa lunga la superficie di iperspazio(localizzando il minimo piu vicino)!Poi esiste il metodo del simplesso che non fa uso di derivate..poi fanno seguito i criteri di convergenza, ma il punto piu importante è la scelta del punto di partenza!inoltre non meno importante è la minimizzazione conjugate gradient,altri metodi al 2 ordine come il newton-raphson (semplificando il calcolo della matrice Hessiana),ma questo è veloce e instabile(lontano dal punto di minimo) |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
 Inserito il - 17 febbraio 2010 : 18:20:52
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| poi si passa all' analisi conformazionale vera e propria con ricerca sistematica o random,algortimi di clustering( gerarchici e non gerarchici)Successivamente avendo un minimo di energia decente si puo trovare le proprità del sistema(termodinamiche,cinetiche,energetiche...)e fare simulazioni molecolari:con Monte Carlo o DM,anzi per la precisione Metropolis monte carlo,oppure si puo esplorare lo spazio conformazionale usando metodi direttamente di simulazione questa è piccola panoramica!! |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 20:25:12
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| korda non so se ti ho confuso o se ti ritrovi su qualcosa,ma io sono un fisico mancato hehheheh e di chimica teorica,fisica e computazionale vado matto! |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
 Inserito il - 17 febbraio 2010 : 21:33:32
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Citazione:
Messaggio inserito da chim2
il problema maggiore nel docking è che non si è sicuri di aver trovato un punto di minimo assoluto perchè puo essere tranquillamente un minimo relativo
ovvio... proprio per questo motivo dopo aver scelto la posa di docking che più aggrada si fa, di solito, un minimo di MD in simulated annealing per vedere se il tuo complesso "esplode" o rimane stabile...
In ogni caso esiste una tecnica di MD che permette di "scavalcare" i buchi dei minimi relativi per convergere verso minimi più profondi.
Se cerchi su PubMed qualcosa del tipo replica exchange molecular dynamics trovi un sacco di letteratura interessante.
Ma soprattutto perchè spendere 200.000 euri di ingombranti fermacarte quando ci sono consorzi che ti offrono supporto di calcolo e smazzamenti di cluster vari? Qui di seguito due esempi a cui mi sono appoggiato nei miei lavori:
http://www.cilea.it/
http://www.cineca.it/
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http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 21:45:58
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be io sono uno studente è ancora non ci lavoro...ma credo che i super computer servono per la progettazione di molecole ancora inesistenti..so per certo che chi fa ste tesi aspetta i dati arrivano anche per settimane!inoltre l' obiettivo è quello di ridurre i costi sperimentali per questo c'è un enorme sviluppo della chimica e fisica computazionale,le equazioni quantistiche non si possono risolvere con carta e penna e per avvicinarsi ai sistemi reali servono certi computer...importante anche la dinamica di reazione,calcoli dei moti degli atomi sui materiali..le applicazioni sono vastissime!si puo ipotizzare una funziona d'onda per qualsiasi sistema ma l' equazione va prima approssimata  |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
Inserito il - 17 febbraio 2010 : 22:09:39
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supercomputer pah... elefanti succhia-corrente... basta essere creativi (come chi fa le dinamiche con reti di PlayStation3 ). In ogni caso se sei appassionato di chimica computazionale anche openbiosource è un buon forum da cui attingere informazioni.
P.S.: l'immagine del mio avatar è uno dei docking che avevo ottenuto per la mia tesi |
http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 18 febbraio 2010 : 00:18:41
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| il docking non è sempre attendibile anzi!non occorre calcolatori sofisticati basta un buon computer!io parlavo in generale, un qualsiasi fisico o ingegnere mi darebbe ragione!capisco che le mie argomentazioni sono molto specifiche per chimici ma di quei supercomputer non se ne puo fare a meno,inoltre non si gioca con la meccanica quantistica e delle sue applicazioni (davvero non è un gioco)!per fartene un' idea esistono organizzazioni internazionali che lavorano sulle proteine i quali contributi vengono dai chimici ,fisici teorici e matematici piu importanti ,non sono argomenti cosi! notte |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
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chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 18 febbraio 2010 : 09:00:40
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Mah, concordo con korda :)...
Considerato anche il basso costo e l'alta potenza di calcolo dei moderni computer, una grid è molto più potente, flessibile e meno costosa di un solo "supercomputer". |
Sei un nuovo arrivato?
Leggi il regolamento del forum e presentati qui
My photo portfolio (now on G+!) |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
Inserito il - 18 febbraio 2010 : 09:41:30
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Chim2, sei troppo "chimico-fisico" non credere che gli altri utenti del forum siano gli ultimi arrivati. In campo biologico la realtà dei fatti è un pochino diversa, le soluzioni proposte dalla meccanica quantistica sono troppo complesse per poter ottenere risultati attendibili (non dico perfetti) in tempi ragionevoli, soprattutto quando si parla di proteine.
In campo biologigo sono ben a conoscenza dei progetti internazionali di chimica computazionale, una fra tutti la competizione CASP...
http://en.wikipedia.org/wiki/CASP
P.S.:Le PlayStation 3 non vengono usate per giocare!!! Semplicemente la tecnologia delle GPU forse potrebbe offrire più opportunità di sviluppo di quanto non possano dare le CPU tradizionali. |
http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 18 febbraio 2010 : 09:53:07
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| certo korda ma questo si continua a lavorare in questo senso...pe renderli piu veloce e piu facilemnte utilizzabili!ma comunque rimango necessari per simulare la dinamica di reazione,non sono animazioni,ma simulazioni di sistemi reali la cosa è ben diversa!!!ciauu |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 18 febbraio 2010 : 20:24:44
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The most direct approach to modeling protein folding would be to carry out a
simulation that replicates the actual folding process as it occurs in nature.
Although some progress has been made in pursuing that approach [23–25], it
remains impractical in most cases for two reasons: The time scale of the folding
transition for moderately sized proteins exceeds that which can be attained in
simulations, and the physical forces involved are not modeled with sufficient
accuracy to ensure the desired outcome. Because highly simplified models are
unsuitable for predicting structural details, a different point of view is needed to
carry out tractable simulations of realistic models.
ecco un autore di chimica fisica avanzata dice questo sul modeling..ecco perchè non si usa un super computer,ciò non vuol dire come ha detto chick80 che è inutile in chimica computazionale! |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
Inserito il - 19 febbraio 2010 : 10:59:33
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Citazione:
Messaggio inserito da chim2
The most direct approach to modeling protein folding would be to carry out a...
Per favore, potresti citare la fonte? (autore, titolo, anno di pubblicazione, volume, pagg, PMID ecc. ecc.) |
http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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chim2
Utente Attivo
2110 Messaggi |
Inserito il - 19 febbraio 2010 : 12:44:20
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ADVANCES IN CHEMICAL PHYSICS
VOLUME 120
Edited by
RICHARD A. FRIESNER pag 197
Copyright # 2002 non ho controllato se c'è un edizione piu recente,onestamente non avevo controllato neanche io la data!comunque in breve si parla di ottimizzazione ab-initio su proteine,non ho controllato se parla anche di approcci empirici e semiempirici!comunque i programmi di docking non sono tutti uguali e si differenziano in base alla funzione di score!(ho chiesto al prof se i supercomputer sono necessari è la risposta è si ovviamente... per calcoli quantistici accurati,importanti per prevedere i meccanismi di reazioni con tanto di parametri energetici,e meccanici e qui ho detto tutto...sapere con che angolo una molecola urta non è cosa da 4 soldi!),comunque spero di avervi convinto su questo |
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kORdA
Utente Attivo
Prov.: Milano
Città: Monza
1303 Messaggi |
Inserito il - 19 febbraio 2010 : 13:09:15
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| a me no, sorry... ci ho lavorato parecchio su docking, homology modeling e threading e le tue affermazioni mi paiono troppo "ortodosse" |
http://www.linkedin.com/in/dariocorrada |
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