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O primeiro conjunto de experimentos de Agrupamento aplica os 10 diferente algoritmos imple- mentados em [SHA07] com a função de similaridade RMS definida por DabRM S (Equação 8.1).

Estes foram executados com o objetivo de melhorar o entendimento a respeito da implementação destes algoritmos assim como, para estabelecer o total de grupos ideal.

Os 10 algoritmos utilizados foram: Average Linkage (Average), Bayesian, Centripetal, Centripetal

Complete (Centripetal_Comp), Complete Linkage (Complete), Edge Linkage (Edge), Hierarchical, Linkage, K-means e SOM. Em todos os experimentos de agrupamento desta Tese a DM utilizada

como entrada é a de 3.100 ps do receptor InhA descrita na Seção 3.4 do Capítulo 3. Nestes primeiros experimentos, os 10 algoritmos foram executados com 2 conjuntos de átomos de entrada:

1. ALL - Considera os átomos de Carbono-α dos 268 resíduos do receptor. Ou seja, nos experi- mentos de agrupamento com essa entrada, a função de similaridade entre duas conformações é calculada como a soma sobre todos os pares ij dos N = 268 átomos;

2. 25_RES - Considera os átomos de Carbono-α dos 25 resíduos selecionados na análise descrita no Capítulo 5 como os que mais interagem com os ligantes estudados. Nesse caso, a função é calculada sobre N = 25 átomos de cada conformação considerada.

8.1.1 Testes com 10-100 Agrupamentos

Esse estudo inicial tinha por objetivo analisar se as entradas ALL e 25_RES para os algoritmos causavam diferentes resultados, principalmente em relação as métricas de avaliação de Agrupamento

DBI e pSF descritas no Capítulo 4, Seção 4.3.3.11. A Figura 8.1 mostra os gráficos da métrica

DBI e a Figura 8.2 contém os mesmos gráficos para a métrica pSF .

Nas Figuras 8.1 e 8.2 têm-se os resultados para experimentos de agrupamento com 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 90 e 100 grupos, para os 10 algoritmos. Esses resultados mostram que:

Figura 8.1: Gráficos da métrica DBI dos agrupamentos para os 10 algoritmos considerando 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100 grupos. Em preto os resultados para entrada ALL e em vermelho para a entrada 25_RES.

Figura 8.2: Gráficos da métrica pSF dos agrupamentos para os 10 algoritmos considerando 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100 grupos. Em preto os resultados para entrada ALL e em vermelho para a entrada 25_RES.

• A partir de aproximadamente 30 grupos não há mais modificação nos valores de ambas as métricas.

• Em relação a métrica pSF não há muita diferença entre os valores para os conjuntos de átomos de entrada ALL e 25_RES, com exceção para os algoritmos Centripetal, Linkage e Edge que apresentam valores próximos de zero para a 25_RES. Para a métrica DBI, as entradas diferem mais para os 10 algoritmos, porém alternam em melhores resultados. Logo, não é possível afirmar o melhor conjunto de átomos de entrada para os experimentos de agrupamento. Assim, ambas as entradas serão utilizadas nos experimentos subsequentes.

• Nesses resultados, os melhores resultados em relação a métrica DBI foram obtidos para os algoritmos Centripetal, Linkage e Edge. Entretanto, os 3 algoritmos apresentam valores de

pSF ruins, principalmente para a entrada 25_RES. Dessa forma, foi decidido continuarmos utilizando os 10 algoritmos nos demais experimentos, pois somente com este primeiro conjunto de resultados não há como afirmar quais algoritmos apresentam melhor comportamento para os diferentes números de grupos e entradas.

• Para a métrica DBI, a partir de 20 grupos, os valores tendem a se manter iguais. Em relação a pSF , os melhores valores, que correspondem aos maiores valores de pSF se mantém até no máximo 30 grupos, sendo melhores para até 20 grupos. Assim, foi estabelecido que para mais de 20 grupos não há mais ganho nos agrupamentos para ambas as entradas em todos os algoritmos.

8.1.2 Testes com 2-20 Agrupamentos

Para um entendimento mais detalhado dos resultados, para agrupamentos de até 20 grupos, foi realizado o segundo conjunto de experimentos com os mesmos conjuntos de átomos de entrada

ALL e 25_RES, mas com 2 até 20 grupos, variando de 1 em 1. Ou seja, foram realizados testes

para os 2 conjuntos de átomos de entrada, para os 10 algoritmos, considerando 2, 3, 4, ... até 20 grupos. Os resultados estão descritos nos gráficos das Figuras 8.3 e 8.4 para as métricas DBI e

pSF respectivamente. Em preto nos gráficos têm-se os resultados para entrada ALL e em vermelho

os resultados para a entrada 25_RES.

Como se pode perceber analisando os resultados dos gráficos, os valores de DBI foram em média menores, atingindo um máximo de 3,5 (para os experimentos 10-100 o máximo foi de 4,0) e os valores de pSF foram bem maiores, atingindo valores máximos de aproximadamente 1.000 quando o máximo com os experimentos de 10-100 grupos foi de 300 para essa métrica. Essa análise indica que os resultados com até, no máximo, 20 grupos apresentam melhores valores de DIB e

pSF do que a análise inicial com um mínimo de 10 grupos.

Assim como para o primeiro conjunto de experimentos, apesar de haver variação nos resultados para as 2 entradas ALL e 25_RES, não é possível estabelecer um consenso de qual conjunto de átomos de entrada gera melhores agrupamentos pois há alternância entre os melhores valores de

Figura 8.3: Gráficos da métrica DBI dos agrupamentos para os 10 algoritmos considerando 2-20 grupos, com os conjuntos de átomos de entrada ALL e 25_RES.

Figura 8.4: Gráficos da métrica pSF dos agrupamentos para os 10 algoritmos considerando 2-20 grupos, com os conjuntos de átomos de entrada ALL e 25_RES.

DBI e pSF entre ambas as entradas. Com esse estudo mais detalhado dos resultados para 2-20

grupos é possível concluir que com mais do que 10 grupos não se tem mais ganho em ambas as métricas, os valores de DBI se mantém iguais e os valores de pSF tendem somente a diminuir para

os 10 algoritmos. Dessa forma, a partir desses gráficos das Figuras 8.3 e 8.4 decidiu-se estabelecer o máximo de 10 grupos para os experimentos subsequentes.

Apesar dos algoritmos Centripetal, Edge e Linkage apresentarem valores ruins de pSF indepen- dente do total de grupos, isso somente ocorre para a entrada 25_RES. Como decidiu-se continuar a utilização de ambos conjuntos de átomos de entrada, esses algoritmos não foram descartados por apresentarem bons resultados para a entrada ALL. Assim, resumidamente, estabeleceu-se que nos experimentos seguintes de agrupamento:

• devem ser testados agrupamentos de 2 até no máximo 10 grupos;

• serão utilizadas ambas as entradas ALL e 25_RES;

• os 10 algoritmos devem ser considerados nos experimentos.