Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метод и математическая модель автоматического формирования структурных дескрипторов для выявления зависимостей "структура-свойство" в ряду органических соединений Пономарева, Людмила Алексеевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пономарева, Людмила Алексеевна. Метод и математическая модель автоматического формирования структурных дескрипторов для выявления зависимостей "структура-свойство" в ряду органических соединений : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 02.00.04.- Тверь, 1993.- 16 с.: ил.

Введение к работе

- з -АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Центральной проблемой теоретической химии является нахождение зависимостей между структурой органических соединений и проявляемыми ими свойствами. В попыпсах ее решения широко используется вычислительная техника, оснащенная программным обеспечением, позволяющим находить количественные корреляции "структура-свойство" (ККСС). Для построения в ЭВМ KKGC-моделей используют различные методы описания молекул. Эти методы віслючают в себя вычисление топологических индексов, теоретико-информационных индексов, наборов струїстуріш фрагментов различных типов и т. п. Важны).! аспектом создаваемых ККСС-моделей является задача выбора оптимального набора признаков (дескрипторов) молекул для расчета данного свойства, а также задача содержательной интерпретации параметров получаемых ККСС-моделей.

В настоящее время при описании структур молекул принято использовать наборы заранее заданных дескрипторов, индексов, структурных фрагментов, формакофоров, дескрипторных центров и т.п. Наборы признаков могут дополняться, если в ходе решения ККСС-задачи выясняется, что реализованный в программе набор признаков неадекватно описывает исследуемое свойство.

Как правило, набор признаков молекул, используемый для эасчета одного свойства, например, ' температуры кипения, су-цественно отличается от набора, по которому проводят вычисления другого свойства, например, липофилыюсти веществ. Выбор іризнаков, адекватных данному свойству, является одной из вая-1ых проблем, возникающих при решении ККСС-задач. ' Для этого, іапример, в программе можно иметь большой и постоянно расширяемый список параметров молекул и использовать их для решения СКСС-задач.

В настоящей работе предлагается новый подход к решению іроблемьі адекватного выбора признаков для расчета конкретного івойства молекул; При этом не используются заранее предопреде-іенньїе списки признаков: дескрипторы молекул формируется авто-іатически по структурам веществ обучающей выборки.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является создание метода автоматического ормирования дескрипторов структур органических соединений, азработка соответствующих алгоритмов и программ и включение х в инструментальную программную систему для практического остроения зависимостей "структура-свойство".

В соответствии с целью были поставлены следующие ЗАДАЧИ:

1. Провести исследование различных вариантов автомати- _. еского и исчерпывающего формирования.подструктурных фрагмен-

- 4 -тов заданных типов и обосновать методику выбора оптимального описания структур молекул для расчета данного физико-химического свойства

  1. Разработать алгоритмы и программы, реализующие предложенную методику и обеспечивающие автоматический отбор параметров, адекватных для расчета данного свойства.

  2. Провести практическую проверку разработанных программ для построения ККСС-эависимостей различных свойств веществ: лилофильность, температура кипения, энтальпия образования, хроматографическая подвижность, поляризуемость и другие свойства на обучающих выборках органических соединений ' разных классов.

  1. Предложена и программно реализована новая методика автоматического описания структур молекул на основе исчерпывающего перечисления всех неэквивалентных фрагментов заданного типа. С их помощью учитываются топологические, химические и иные особенности строения молекул.*

  2. Показано, что с целью получения адекватного описания молекул следует вводить маркеры атомов для учета их специфических особенностей (например, варяда, электрофильности, нук-леофильности, относительного пространственного положения и т.п.) и проводить проверку значимости получаемых признаков по предлагаемой в работе методике. .

  3. Предложен и программно реализован метод отбора значимых признаков (из большого числа всевозможных структурных фрагментов) для расчета данного физико-химического свойства

  4. Проведено исследование влияния различных маркеров атомов и различных длин цепочек маркированных атомов на качество линейных ККСС-моделей. Построены линейные модели "структура-свойство" для различных физико-химических свойств органических соединений. Показана их пригодность для прогноза свойств новых соединений.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в том, что

  1. Разработаны оригинальные алгоритмы и программы, предназначенные для перечисления и кодирования всех структурных фрагментов молекул - цепочек маркированных атомов заданной длины. Программы составляют ядро системы "БИБИГОН" и служат для построения и верификации линейных ККСС-моделей. Система проходит опытную эксплуатацию в ряде организаций, включая ИОХ РАН, ИФАВ-РАН,. Химфак МГУ.

  2. На основе предложенного подхода построены линейные

RKCC-модели для расчета таких раэличньн свойств органических

соединений как липофильность, температура кипения , хроматог-рафическая подвижность, энтальпия образования, поляризуемость^ антивирусная активность на обучающих выборках органических соединений различных химических классов.

Результаты работы содержатся в 13 публикациях. Результаты докладывались на Межвузовской конференции "Молекулярные графы в химических исследованиях" (Калинин, 1990), на Первой Всесоюзной конференции по теоретической органической химии (ВАТОХ,' Волгоград, 1991), на Всесоюзной школе-семинаре "Статистический и дискретный анализ данных и экспертные оценки" (Одесса, 1991), на 9-ой Всесоюзной конференции "Химичекая ин-іїорматшеа", (Черноголовка, 1992).

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений.