ISAF重构算法基函数复杂性分析及解决方案

作者：王功明; 张法; 樊莉亚; 孙飞; 刘志勇

来源：计算机辅助设计与图形学学报, 2011, 23(07): 1148-1158.

• ISAF
• 勒让德多项式
• 球谐函数
• 动态规划
• 三维重构
• 索引 ISAF
• Legendre polynomial
• spherical harmonic function
• dynamic programming
• three-dimensional reconstruction
• index

ISAF重构算法用于重建分子三维结构,其精度优于传统傅里叶-贝赛尔重构算法,但是复杂的基函数导致其速度很慢,严重影响该方法的推广应用,所以降低基函数复杂性十分重要.通过对ISAF重构算法基函数的复杂性进行分析,提出对应的解决方案.首先采用自然对数解决组合系数生成过程中的大数运算问题;然后为内存中的所有组合系数建立二级索引,提高其寻址速度,并且根据内存访问局部性原理把可能要用到的组合系数调入高速缓存,尽可能减少内存调入调出次数,提高访存速度;最后采用动态规划提高球谐函数计算速度,可以一次生成所有阶、所有次的球谐函数.将上述解决方案综合在一起,构建了一个基函数ISAF快速计算模型.为了验证该模型效...

• 单位
  中国科学院生物物理研究所; 中国科学院计算技术研究所; 生物大分子国家重点实验室; 中国科学院研究生院