Группа изобретений относится к медицине и биотехнологии, и может быть использована для проведения направленной эволюции белков. Для этого проводят (a) получение данных о последовательности и данных об активности для каждого из множества вариантов белков; (b) генерацию мультипликативной модели последовательность-активность по данным о последовательности и данным об активности, где модель последовательность-активность связывает аминокислоты варианта белка или нуклеотидов, кодирующих вариант белка, с активностью варианта белка, и мультипликативная модель последовательность-активность содержит: произведение множественных невзаимодействующих мультипликативных членов, причем каждый невзаимодействующий мультипликативный член содержит произведение независимой переменной и коэффициента, где: (i) независимая переменная представляет определенную аминокислоту варианта белка или определенный нуклеотид, кодирующий вариант белка, и (ii) коэффициент представляет вклад в активность варианта бека только определенной аминокислотой или определенным нуклеотидом (c) использование модели последовательность-активность для осуществления цикла направленной эволюции одного или нескольких вариантов белка.