В статье проведен анализ проблемы трансформации моделей молекулярных систем (МС) относительно любого элемента этой системы, где под моделью молекулярной системы понимается формализованное компьютерное представление геометрических координат атомов молекулы. Анализ показал, что существующее программное обеспечение, используемое в процессе моделирования молекулярных взаимодействий, не позволяет проводить трансформации МС. При этом процесс трансформации МС значительно усложняется с увеличением количества элементов в рассматриваемых системах. В работе авторами предложена новая методика трансформации МС, основанная на преобразовании МС в молекулярный граф, где под преобразованием понимается перестроение графа относительно новой вершины. Обоснована необходимость автоматизации процесса анализа и обработки формализованного представления трансформируемой МС. Кроме того, описан алгоритм работы программного модуля, основанный на методике трансформации. Приведена демонстрация разработанного программного продукта на примере трансформации молекулы метионина, получены молекулярный граф и трансформированная МС. Программный продукт позволил значительно сократить время, затраченное на трансформацию МС. Кроме того, полученное программное обеспечение позволяет сохранять формализованное компьютерное представление структуры трансформированной молекулы. Повторное использование ранее трансформированного представления структуры молекулы метионина в дальнейшем позволит повысить эффективность и увеличить скорость при моделировании взаимодействия метионина с другими молекулярными системами.
The paper provides the analysis of molecular system model transformation problem with respect to any element of this system, where the molecular system (MS) is understood as a formalized computer representation of the geometric coordinates of the atoms in a molecule. The analysis has demonstrated that the existing software used to simulate molecular interaction does not enable MS transformation. At the same time, MS transformation becomes more complex as the number of elements in the system increases. A new technique of MS transformation based on converting MS into a molecular graph is proposed, where the transformation is understood as a graph rearrangement with respect to a new vertex. The necessity of automating the process of analysis and processing of the formalized representation of the transformed MS is substantiated. In addition, the algorithm of the program module based on the transformation technique is described. The demonstration of the developed software product using the example of transformation of methionine molecule is given, the molecular graph and formalized computer representation of the obtained MS are presented. The software product helps to save a formalized computer representation of the transformed molecule structure. Repeated use of the methionine molecule structure representation transformed earlier will further improve efficiency and speed in modeling the interaction of methionine with other molecular systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.