zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

 

Патракеев Д.С., Дербишер В.Е., Дербишер Е.В.

Российская Федерация, г. Волгоград,

Волгоградский государственный технический университет

 

Приведён обзор информационных технологий используемых при исследовании количественных зависимостей «структура-свойство» веществ и инструментов используемых для решения задач в данной области.

 

Provides an overview of the information technology used in the study of quantitative relationships of the "structure-property" substances, and the tools used to solve problems in the field.

 

Прогнозирование свойств веществ является одной из областей компьютерной (математической) химии [1]. Эта область ещё называется «поиск количественных зависимостей «структура-свойство(активность)» или «структура-параметр-свойство» (от англ. Quantitative Structure-Property (Activity) Relationship, сокр. QSPR(QSAR) ). QSPR позволяет прогнозировать широкий набор физико-химических, медико-биологических и, в последние годы, технологических свойств органических соединений.

Основной целью QSPR-анализа является именно выявление количественной связи между свойством химического соединения (веществом), и его структурой, а как следствие, предсказание неизвестных возможных свойств вещества, описываемого химической структурой (строением). Эта зависимость представляется в виде математических моделей разной сложности, для построения которых используется всё разнообразие методов построения математических и информационных моделей [2].

Для выражения структуры химического соединения в настоящее время в QSAR/QSPR используются, так называемые, разнообразные дескрипторы химической структуры [3], что позволяет переходить к задаче анализа взаимосвязи «набор дескрипторов – свойство» в зависимости от состава набора дескрипторов.

Особенность проблематики QSPR заключается в том, что заранее неизвестна нерепрезентативность набора дескрипторов - сколько и каких именно следует выбрать для описания заданного свойства или набора этих свойств [4, 5].

Построение модели «свойство = функция (дескриптор)» можно осуществить в простейшем случае методами корреляционного или регрессионного анализа.

Отметим, однако, что модели регрессионного типа, хотя и достаточно просты и ясны, имеют ряд существенных ограничений, поэтому в некоторых случаях, целесообразнее использовать модели классификационного типа и осуществлять предсказание свойств по дискретной шкале. Для этого подходят методы теории распознавания образов (ТРО), в частности, дискриминантный и кластерный анализы, ориентированные на многомерное исследование набора структур [6, 7]. Все большее значение сегодня приобретают и искусственные нейронные сети.

В настоящее время, в сложившихся научных коллективах ведётся постоянная работа, цель которой - поднять достоверность и реалистичность прогнозирования заданных свойств будущих веществ, для продвижения их на технологический рынок [8].

Теперь собственно рассмотрим тезисами сами ИТ, применяемые в данной области. На сегодняшний день, их существует неопределённо большое множество (сотни) - это разнообразные средства и инструменты, позволяющие исследователям осуществлять как поиск количественных соотношений QSPR, так и их использование на практике для планирования и оптимизации синтетического эксперимента.

Мы условно разделили их на четыре группы:

1)    программные пакеты и комплексы, в большинстве своём коммерческие. Представлены как индивидуальными специализированными решениями, так и в составе комплексов по автоматизации научной работы. Некоторые имеют в своём составе средства для разработки новых приложений на их основе. Что примечательно, все зарубежные продукты являются коммерческими;

2)    web-ресурсы, предоставляющие бесплатные услуги по поиску количественных соотношений «структура-свойство». В основном являются пробными версиями программных пакетов. Понятно, что единственным требованием к пользователю является наличие доступа в сеть Internet;

3)    grid-системы, сравнительно новое перспективное направление (появилось в конце прошлого столетия) в сфере высокопроизводительных вычислений; состоят из различных инструментов для задач, требующих большой объём вычислительных операций [9]. Эти системы представляют собой объединённые в единую вычислительную среду разнородные исследовательские высокопроизводительные вычислительные центры по всему миру. Используя специальное приложение, можно пользоваться подобным инструментом для решения различных задач связанных с анализом химических соединений. Единственным требованием также как указано в п. 2 является наличие доступа в сеть Internet. Направление быстро развивается и приобретает сторонников, как в среде теоретиков, так и среди экспериментаторов;

4)    инструменты, предназначенные для создания новых программных решений в области химической информатики. На сегодняшний день, статистика по средам разработки приложений химической направленности в этой части такова: 2 свободных открытых интернациональных проекта придерживающихся принципов свободного программного обеспечения и один коммерческий набор библиотек.

По первым трём инструментам складывается примерная картина, представленная на рис. 1:

 

Описание: G:\ДОКУМЕНТЫ\Денис\Мои документы\АСПИРАНТУРА\Теоретическая работа\Наброски статьи - второй вариант\рисунок 4.tiff

Рисунок 1 – Общедоступные инструменты поиска и использования количественных соотношений «структура-свойство»

 

Это обобщение, конечно, не является полным (рис. 1) по причине того, что представленные инструменты являются большей частью коммерческими, и как следствие – универсальны, хорошо проработаны и продаются в комплекте с полным спектром услуг по обслуживанию.

Однако существует намного большее количество менее известных и нераспространённых узкоспециализированных инструментов, которые не претендуют на роль универсальных, и предназначены для решения частных задач. Причина тому – большинство инструментов для QSPR-анализа являются оригинальными наработками различных научных групп, занимающихся изучением QSPR-зависимостей. Как следствие, информация о таких инструментах доступна только для самих научных групп.

Резюмируя рассмотренное выше, обозначим итоги:

1)    поиск количественных зависимостей «структура-свойство», как одно из прикладных направлений в структуре теоретический химии и системного анализа, сегодня приобрел большую значимость и активно развивается, имея ввиду не только научные, но и коммерческие цели. Это в первую очередь связано с бурным развитием ИТ и расширением применения их в научных исследованиях. Хотя результативность пока содержит больше вопросов, чем ответов;

2)    сами ИТ поиска количественных зависимостей «структура-свойство» постоянно развиваются в направлении попыток усилить объективность прогнозирования, и на сегодняшний день стали предметом технико-коммерческих отношений. Только десятая часть таких общедоступных инструментов имеются в свободном доступе для исследователей. В свою очередь, существует большое количество почти не доступных информационных инструментов разработанных и используемых только одной, как бы «закрытой», исследовательской группой или организацией и предназначенных для решения узких, корпоративных или даже национальных задач.

 

Перечень ссылок:

1.      Young, D. Introduction to Computational Chemistry [Электронный ресурс] / David Young. – 1998. – Режим доступа : http://www.ccl.net/cca/documents/dyoung/topics-orig/compchem.html (дата обращения: 22.03.2013)

2.      Гермашев, И.В. Вычислительное прогнозирование и проектирование веществ : монография / И.В. Гермашев, В.Е. Дербишер. – Saarbrucken (Germany) : LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2012. – 268 с.

3.      Molecular Descriptors [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.moleculardescriptors.eu/index.htm (дата обращения 22.03.2013)

4.      Miertus, S. Combinatorial Chemistry and Technology : Principles, Methods and Applications / S. Miertus, G. Fassina. – New York : Marcel Dekker, 1999. – 435 с.

5.      Зефиров, Н. С. Методы QSAR/QSPR и молекулярного моделирования в дизайне новых веществ и материалов с заданными свойствами / Н. С. Зефиров, В. А. Палюлин // Химия в России. – 2000. – вып. 8. – С.7-9.

6.      Гайдышев, Игорь. Анализ и обработка данных: специальный справочник / Игорь Гайдышев. – СПб. : Питер, 2001 – 752 с.

7.      Факторный, дискриминантный и кластерный анализ : пер. с англ./ Дж.-О. Ким [и др.] ; под. ред. И. С. Енюкова. – М. : Финансы и статистика, 1989 – 215 с.

8.      Tetko, Igor V. The perspectives of computational chemistry modeling / Igor V. Tetko // J. Comput-Aided Mol. Des. – 2012. – Т. 26, вып. 1, – С. 135-136.

9.      Open computing grid for molecular science and engineering / Sulev Sild [и др.] // J. Chem. Inf. Model. – 2006. – Т. 46, вып. 3. – С. 953-959.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info