付文豪、曹陈明、秦国玉与辛国靖、王胜、李敏获得第十八届中国研究生数学建模竞赛二等奖

  “中国研究生数学建模竞赛”是一项面向在校研究生进行数学建模应用研究的学术竞赛活动，是广大在校研究生提高建立数学模型和运用互联网信息技术解决实际问题能力，培养科研创新精神和团队合作意识的大平台。由于受疫情影响，“华为杯”第十八届中国研究生数学建模竞赛延期至2021年10月14-18日顺利举行，课题组付文豪、曹陈明、秦国玉组成团队一与辛国靖、王胜、李敏组成团队二均获得数学建模二等奖。

所选赛题均为B题，其关注抗乳腺癌药物化合物活性定量预测。乳腺癌是目前世界上最常见，致死率较高的癌症之一。抗癌药物需具备良好的生物活性，并保证药物在人体内具备良好的药代动力学性质和安全性。题目要求对抗乳腺癌候选药物性质的预测以及优化建模进行研究

团队一首先利用随机森林算法进行特征提取，通过BP神经网络和XGBoost两种非线性拟合器建立一个基于分子描述符的生物活性预测模型。根据建立的预测模型，利用差分进化算法和NSGA-II算法，根据优化加约束和多目标约束两种策略进行优化，优化分子描述符取值或取值范围，使得化合物有更好生物活性的同时，保证至少有3个好的ADMET性质。

团队二比较了散点图、相关系数、随机森林等多种度量变量间相关性大小的方法，筛选出对生物活性具有显著影响的前20个分子描述符；对比了SVM、DNN、XGBoost模型效果，最终基于XGBoost建立了针对五种性质的分类预测模型；问题四的求解过程中为使优化过程无需求解梯度且能够搜索到全局最优解，采用粒子群优化算法求解，对模型参数进行优化。

本届比赛共吸引来自全国34个省、市、自治区、特别行政区以及国外等535所高校和部分研究院的20525支队伍报名参赛，共有60861名在校研究生参赛。最终，共有17692支队伍、53076人成功完赛。共评选出一等奖206支，二等奖2175支，三等奖3519支。报名人数、参赛人数均创历史新高，较往年大幅提升。

付文豪、曹陈明、秦国玉团队合影

辛国靖、王胜、李敏团队合影