基于卡方跃迁策略的黑蜘蛛优化算法及应用

针对黑蜘蛛优化算法(Black Widow Spider Optimization Algorithm,BWOA)存在全局勘探和局部开发难以协调、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,提出了一种基于卡方跃迁策略的黑蜘蛛优化算法(Chi-Square Transition Mechanism for Black Widow Spider Optimization Algorithm,CTBWOA).首先,根据佳点集产生初始种群解,为全局搜索奠定基础;其次,提出卡方跃迁策略,帮助黑蜘蛛跳出局部最优,避免算法早熟收敛;再次通过自选取运动策略,实现黑蜘蛛在不同迭代时期选取合适的运动策略,以平衡算法的勘探和开发能力;最后,采取三蛛竞争及回溯机制,增加种群多样性,提高算法收敛速度.将CTBWOA算法与其他五种群智能算法在12个标准测试函数上进行仿真实验,结果表明对BWOA算法的改进能有效提高算法的收敛速度和求解精度,并将CTBWOA算法应用到了支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的参数优化中,在UCI的7个标准数据集及威斯康星州乳腺癌数据集上的仿真实验证明,经CTBWOA优化后,SVM的参数设定更加准确,SVM的分类准确率有了明显提高,这进一步表明了改进算法的有效性.

间斑寇蛛卵粒毒素-Ⅵ的基因克隆、异源表达与活性鉴定

间斑寇蛛Latrodectus tredecimguttatus的一个显著特点是其毒腺外组织甚至卵粒中也存在毒性成分。研究毒腺外的毒素不但可以加深对蜘蛛毒素的了解,而且可以发现具有重要应用前景的新型毒素分子。为了探究间斑寇蛛卵粒中低丰度表达的蛋白质类毒素,利用生物信息学方法从间斑寇蛛卵粒转录组中挖掘出一条编码多肽毒素的基因序列,利用基于3′-RACE和巢式PCR的策略成功克隆并异源表达了该基因。表达的多肽毒素命名为间斑寇蛛卵粒毒素-Ⅵ(Latroeggtoxin-Ⅵ,LETX-Ⅵ)。生物学活性鉴定结果表明,LETX-Ⅵ能抑制ND7/23细胞膜上的钠离子通道电流和促进PC12细胞多巴胺的释放,但对美洲蜚蠊Periplaneta americana和金黄色葡萄球菌及白色念珠菌等细菌和真菌不显示明显的毒性,说明LETX-Ⅵ是一种哺乳动物特异的神经毒素,在神经生物学研究工具试剂和相关疾病治疗药物的研发等方面具有潜在的应用前景。