Publicação: Investigação de diferentes abordagens do Algoritmo Evolutivo aplicado ao problema de predição de proteínas no modelo HP-3D
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
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Os Algoritmos Evolutivos (AEs) são meta-heurísticas inspiradas na evolução biológica, amplamente utilizadas na resolução de problemas de otimização complexos,
especialmente aqueles que envolvem múltiplos objetivos conflitantes. Este trabalho tem como objetivo investigar e comparar o desempenho de diferentes variantes
de AEs, considerando abordagens monoobjetivo e multiobjetivo, aplicadas ao problema de Predição de Estruturas de Proteínas (PSP) no modelo hidrofóbico-polar
tridimensional (HP-3D). Para isso, foram implementadas e avaliadas computacionalmente diferentes abordagens, com destaque para as variantes multiobjetivo
baseadas em múltiplas tabelas, como o AEMMT. A avaliação dos algoritmos se
deu utilizando métricas como aptidão das soluções (fitness), número de avaliações e taxa de acerto. Os resultados evidenciam que as abordagens multiobjetivo
apresentam desempenho superior em relação às monoobjetivo, especialmente em
instâncias mais complexas. Como principal contribuição, este estudo fornece uma
análise comparativa sistemática que identifica as configurações algorítmicas mais
robustas e eficientes para o problema no modelo HP-3D, corroborando a literatura
e reforçando o potencial dos AEs multiobjetivo para esta aplicação.
Abstract
Evolutionary Algorithms (EAs) are metaheuristics inspired by biological evolution, widely used to solve complex optimization problems, especially those involving multiple conflicting objectives. This work aims to investigate and compare the
performance of different EA variants, considering both single-objective and multiobjective approaches, applied to the Protein Structure Prediction (PSP) problem
using the three-dimensional hydrophobic-polar (HP-3D) model. To this end, different approaches were computationally implemented and evaluated, highlighting
multiobjective variants based on multiple tables, such as the AEMMT. The algorithms were evaluated using metrics such as solution fitness, number of evaluations, and success rate. The results show that multiobjective approaches outperform
single-objective ones, especially in more complex instances. As a main contribution, this study provides a systematic comparative analysis that identifies the most
robust and efficient algorithmic configurations for the problem in the HP-3D model, corroborating the literature and reinforcing the potential of multiobjective
EAs for this application.
Palavras-chave
Algoritmos evolutivos, Otimização multiobjetivo, AEMT, AEMMT, Predição de estrutura de proteínas
Citação
CARVALHO, Paula Prado. Investigação de diferentes abordagens do Algoritmo Evolutivo aplicado ao problema de predição de proteínas no modelo HP-3D. 2026. 85 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
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