一、分子连接性指数计算机算法（论文文献综述）
吕佳峻[1]（2021）在《基于数字孪生的TBM虚拟掘进系统研究与实现》文中研究说明全断面硬岩隧道掘进机（Hard Rock Tunnel Boring Machine,TBM）是一种驱动刀盘旋转、挤压掌子面并使其剥落,从而形成隧道断面的大型地下掘进工程装备。在TBM施工过程中,TBM由主控室司机驾驶,主控室内信息相对封闭,而围岩环境复杂多变,掘进时难以统筹所有掘进信息,容易出现决策失误。而近些年来,数字孪生技术因具有高保真、虚实融合等特点,被广泛应用于装备信息化、智能化作业中,建立装备在虚拟空间中的映射,可以实现多时空、多物理量的装备监测,且借助智能算法分析作业数据可以起到辅助决策的作用。本文针对以上情况研究并实现了基于数字孪生的TBM虚拟掘进系统,具体内容如下:（1）围绕TBM虚拟掘进系统的设计,确立了系统设计目标及开发流程,基于数字孪生五层模型对系统结构进行分析,并设计了系统的功能模块,最后依据上述分析设计了TBM虚拟掘进系统的总体架构,并针对系统开发涉及的关键技术进行了研究。（2）围绕物理数据驱动的TBM虚拟掘进仿真,设计了一套结构化传输实时掘进数据的通信机制,提出了基于Unity3D的数据驱动TBM虚拟掘进仿真方法,并基于Phys X引擎进行模型运动约束优化,提出了掘进数据的可视化方法以及围岩模型的动态贴图方法。实现了实时数据驱动的掘进状态映射,为进一步实现TBM虚拟掘进系统奠定基础。（3）研究了基于围岩可掘进指数预测的掘进参数调整方法。提出了利用采集的掘进数据进行围岩可掘进性预测的方法,基于LSTM算法设计了预测模型,并验证了预测模型的有效性,建立了可掘进指数与掘进参数的映射,提出掘进参数适应地质变化进行调整的策略,实现掘进参数的智能调整。（4）结合前述方法,对TBM虚拟掘进系统进行了集成开发,基于CREC188型号TBM的现场掘进数据对虚拟掘进仿真及掘进智能决策两个核心功能进行了应用验证,验证结果符合设计需求。
王亮亮[2]（2021）在《有机磷酸酯毒性预测及其与AChE作用机理分子模拟》文中研究说明有机磷酸酯（OPs）是公共安全中必须高度关注的危险化学品,其在农药和神经毒剂中的持续违规违法滥用对人类和生态环境造成了严重危害。快速准确评估OPs的毒性并探究其致毒机理,对该类危险化学品的早期风险评估、科学高效监管及化学安全威胁地快速处置均具有重要意义。随着毒性数据的积累、计算能力的提升、智能算法的发展及分子模拟技术的完善,推动了计算机建模和分子模拟分别在毒性预测及致毒机理模拟研究中的广泛应用,有效弥补了实验毒性评估通量小、周期长以及单纯依靠实验技术难以准确获得致毒机理过程的不足。然而,目前针对OPs的毒性预测及其致毒机理模拟研究仍存在一些不足和尚未解决的问题。现有毒性预测模型中OPs数据少、结构单一及模型验证不足等问题,导致其实际毒性预测能力及应用范围比较局限。在OPs与乙酰胆碱酯酶（ACh E）作用机理模拟研究中,磷酰化和老化反应过程及其分别与OPs离去基团和老化基团之间的关系规律有待进一步深入研究。本论文围绕上述问题,采用定量构毒关系（QSTR）和量子力学/分子力学（QM/MM）及分子动力学（MD）模拟技术,开展了OPs毒性预测及其与ACh E作用机理分子模拟研究,取得了如下研究成果:（1）基于从公共、商业数据库以及专业文献中收集的OPs信息数据,自主研发了具有数据浏览、查询及管理维护功能的OPs信息数据库系统（OPPTox）,包含621种OPs、5870种毒性数据、9836种基本理化性质数据以及37种毒性种属,为后续毒性预测模型开发及机理模拟研究奠定了坚实的数据基础。此外,在密度泛函理论框架下,结合OPs自身化学结构及其与ACh E作用机理特点,设计了50种可反映OPs热力学性质、反应活性、极性、关键原子电荷及化学键键级的量子化学（QC）描述符。并自主研发了能够批量自动化计算提取所设计QC描述符的Quantum软件,有效解决了采用QC方法表征OPs结构的难题。还分别利用Multiwfn和分子操作环境（MOE）软件补充计算了9种QC和206种二维（2D）分子描述符。计算提取的描述符集为后续OPs毒性预测模型的构建提供了充足的结构特征参数。（2）严格遵循经济合作与发展组织（OECD）建模原则,基于相对全面的OPs急性毒性数据集及计算提取的QC和2D分子描述符集,结合不同机器学习算法,成功开发了十种可实际应用于预测OPs在大鼠小鼠多种给药途径中急性毒性及其对人源乙酰胆碱酯酶（h ACh E）抑制活性的QSTR模型。这些稳健(Q2cv=0.524～0.854)且外部预测能力良好(Q2ext=0.604～0.877)的QSTR模型,可为OPs的早期风险评估和科学高效监管提供重要的理论技术支撑。通过对大鼠小鼠多给药途径QSTR模型性能、特征参数相似性及数据集中共享OPs实验数据的相关性分析,我们发现与大鼠小鼠两个物种的影响相比,给药途径对OPs急性毒性的影响更为显着。基于OPs大鼠小鼠口服急性毒性及其对h ACh E抑制活性的高质量(Q 2cv（29）0.65,Q 2ext（29）0.69)一致性QSTR模型,探讨了OPs体外分子水平毒性与体内动物水平毒性的外延性问题,结果发现不能简单利用OPs体外酶抑制活性实验数据直接评估其体内口服急性毒性。这些源自哺乳动物物种、给药途径及分子水平酶抑制活性对OPs急性毒性影响的新发现,不仅有助于进一步加深我们对OPs急性毒性的认知,也可为其他类危险化学品的毒性预测研究提供重要参考。此外,我们还利用开源的康斯坦茨信息挖掘器（KNIME）平台,搭建了包含六种机器学习算法的QSTR建模流程,极大方便了后续QSTR模型的构建完善及未知OPs的急性毒性预测。（3）基于构建的OPs与h ACh E作用机理QM/MM MD计算模拟流程,开展了Anatoxin-a（s）、梭曼、环沙林、塔崩及VR五种OPs与h ACh E之间磷酰化和老化反应机理的计算模拟研究。对于磷酰化反应,从理论上发现S构型Anatoxin-a（s）具有更高的磷酰化反应活性(反应能垒比其R构型低1.3 kcal·mol-1),而叔胺氮原子质子化状态对该反应过程影响不大,磷酰化反应完成后的加合物结构即为老化后状态,很难进行重活化,这可能是Anatoxin-a（s）速杀性及致命性强的重要原因。此外,还阐释了离去基团的离去能力对OPs磷酰化反应机理的影响规律,即含易离去基团的OPs倾向于协同反应机理,而含不易离去基团的OPs更可能采取逐步的缔合反应机理。对于老化反应,老化基团结构对老化反应机理的影响较小,除Anatoxin-a（s）不存在老化过程外,其余四种OPs老化均为Glu202介导水分子参与的协同反应机理。QM/MM计算得到的老化反应能垒与实验换算的能垒比较吻合(误差均在2 kcal·mol-1左右),且二者数值大小趋势一致,有望直接利用老化反应能垒计算值进行未知OPs老化反应速率的虚拟评估。OPs分子层面致毒机理的新发现,不仅对解析新结构OPs的致毒机理具有重要参考价值,也可为新型解毒剂研发提供更具针对性的理论指导。
代祥[3]（2020）在《面向液态和固态农药的在线混合混药器及其性能评价研究》文中研究表明农药在线混合应用可在实现精准变量喷雾的同时减少农药浪费及环境污染,以及避免人药直接接触,开展面向液态和固态农药的在线混合混药器及其性能评价研究可为农药的精准变量施用提供可行技术方案。本文基于理论分析研究了液态农药与水在线混合过程,以设计能促进液态农药均匀混合、同时在脉动注入时能减轻混合浓度不一致性的混药器结构。研究表明:较强的湍流强度及农药分散注入可提高液态农药混合效果,农药注入量增加可提升农药在检测管各处分布概率;依靠湍流混合效果及农药注入脉动抑制结构,可减轻时间序列上浓度不一致性;进而可设计出基于湍流混合的文丘里型射流混药器（A）、基于农药多点注入的夹层孔管混药器（B）、以及由上述两种结构结合的夹层孔管射流混药器（C）和通过简化混药器C获得的简化夹层混药器（D）,混药器D也可视作基于夹层孔管结构优化的混药器A。基于主成分分析PCA算法对上述液态农药混药器进行均匀性性能评价。结果表明:随载流流量（Q）增高混药器均匀性均逐渐改善,但从Q=800增加至2000mL/min所带来的H值（PCA算法所得）变化不及将混合比（P）从1:100增至10:100明显;随着P增加,各混药器表现不同,混药器A均匀性逐渐下降;混药器B在P较高条件下性能优于混药器A;混药器D（Have=12.46）优于混药器A（Have=15.35）和混药器B（Have=14.65）,但次于混药器C（Have=4.08）;混药器D经进一步结构优化通常可满足均匀性要求。基于时间序列上浓度变异系数法（CVT）进行了上述混药器浓度一致性评价,基于自相关（R）和近似熵（ApEn）描述了浓度脉动,即周期性特征。结果表明:较高的Q,P以及农药注入频率（F）有助于降低混合液浓度的不一致性（CV值）;混药器A的CV值高达0.0412,同时表现出明显的周期特征和浓度脉动;具有夹层孔管结构衰减脉动噪声的混药器B降低CV至0.0125,自相关分析不能完全确定其注入周期,浓度序列自相关性最高;结合两者结构的混药器D虽仍表现出脉动特性,但CV低至0.026;混药器B虽可在农药脉动注入下降低浓度不一致性但结构复杂,而混药器D具有结构简单的优点;混合均匀性与浓度一致性有正相关性,脉动注入较强时需均匀性更好的混药器。完善了基于图像的液态农药混合均匀性评价体系。具有描述混合均匀性潜能的CVT算法、为评价混药器均匀性所提出的灰度共生矩阵法（GLCM）,不能完全反映实际均匀性变化;信息熵（HIE）法高估均匀度;而单帧图像像素波动法（CVS）,在混合液分层时有所低估;直方图二阶矩（HSM）法仅考虑ROI中的整体亮度变化,而无农药位置分布相关信息,使其稍夸大了不同工况下的均匀性差异;基于ROI子区域间相似性得到的面积加权法（OAU）和PCA法弥补了HSM的缺陷,获得了较高准确性。设计了基于气流卷携粉剂农药的多点注入射流混药器。使用气流卷携进行粉剂农药在线混合时,进气压力Pr改变了气液流型及喷雾效果;随Pr增大,流型逐渐从纯液流、少量气泡流转变成大量气泡流甚至环状流;喷雾液膜区逐渐减小至消失,喷雾角逐渐变大;初步确定了满足粉剂与载流充分混合基本条件,其在线混合工况为Q=1800mL/min,Pr=0.11MPa;多点注入射流混药器中注入点个数n、面积比m、喷嘴直径dn对均匀性影响显着,而嘴管距Lnt则不明显,最优结构参数为:n=2,m=1:4,dn=2.5mm,Lnt=4mm;利用OAU可对粉剂沉积均匀性进行评估,最优结构的多点注入射流混药器使得粉剂沉积分布均匀性达到0.8123,略低于预混合喷雾（0.8492）,明显优于无混药器直接注入喷雾（0.6657）。将最优结构的多点注入射流混药器简化调整注入点至n=1,得到针对固态水分散粒剂农药（WDG）的单点注入射流混药器。因基于3D图像重构的WDG混合均匀性评价方法可行,故与基于单视角图像的方法一起可参与混药器性能评价。试验及分析评价表明:随着Q以及WDG加入量（ξ）升高,WDG分布均匀性明显上升,各区域粒子含量逐渐接近;颗粒沉降速度及检测距离增高可显着降低粒子流化作用,导致管底聚集;与载流密度相似,直径更小的WDG粒子将有助于其在线混合应用。本文通过分析液态和固态农药在线混合机理,设计了适用的在线混合混药器,并进行了基于图像的的混合效果性能评价研究,为该变量喷雾方式的实际应用提供了可行方案;同时,构建的基于图像方法进行农药在线混合效果评估的体系,丰富了非侵入式农药在线混合效果测试手段。
钱雨辰[4]（2020）在《基于分子动力学的纳米受限水输运的研究》文中指出水是地球上所有生物不可或缺的资源,在人类发展的进程中发挥着至关重要的作用。近年来的研究表明,水分子在微观、空间受限的狭小通道内输运的优异表现,可应用于生物医疗、航空航天、海水淡化和微生物燃料电池等领域。在纳米尺度下,很多宏观尺度的物理理论将不再适用,且由于尺度较小,水分子在纳米受限通道中输运的实验研究存在很大的困难,分子动力学模拟成为研究水分子在纳米受限通道内物理化学性质和流动状态的最佳选择。纳米通道是承载纳米受限水流动的主要载体,水分子在微观通道内的流动行为通常会呈现出与传统宏观流体理论截然不同的形式。本文基于分子动力学（Molecular Dynamics,MD）方法,以碳纳米管和石墨烯这两种碳基材料组成的通道为载体,模拟研究了一系列水分子在不同结构的受限体系下输运的动力学行为和物理特性。第一部分通过将不同手性指数的碳纳米管浸入含有水分子的石墨烯狭缝中,模拟研究了水分子在体系内的微观行为。模拟结果表明,体系的温度和碳纳米管手性指数的变化对体系内水分子的扩散行为和排列结构都有着直接影响。体系内温度的升高和碳纳米管手性指数的增大,均会导致水分子的运动速度加快、扩散系数增大,以及水分子在体系内的有序性下降。碳纳米管的储水能力与体系的温度有着直接联系,温度的升高,会导致碳纳米管的储水能力下降。第二部分选用了多种结构的含粗糙褶皱的石墨烯狭缝通道,模拟研究了水分子在不同褶皱形状、褶皱大小和夹层宽度的粗糙石墨烯狭缝中输运的分子动力学特性。模拟结果表明,粗糙褶皱的形状大小和夹层宽度会对狭缝内水分子的扩散能力和结构分布造成不同程度的影响。相较于光滑的石墨烯狭缝,粗糙褶皱会提高狭缝内水分子的扩散能力。正方形的粗糙褶皱比正三角形的粗糙褶皱更有利于水分子在石墨烯狭缝内的扩散,狭缝内水分子的数密度分布与石墨烯片上粗糙褶皱的大小存在一定程度的关联。第三部分选用了一种含缺陷的碳纳米管,模拟研究了受限体系下水分子在这种含缺陷的碳纳米管中的输运性质和分布情况。经模拟对比发现,当相同长度的缺陷出现在管内不同位置时,扩散系数最大可相差70%以上。当缺陷出现在碳纳米管的中后端时,稳定性最强。缺陷出现的位置可对碳纳米管内水分子的输运起到限流作用。本文对水分子在纳米受限通道中的输运行为的研究,可为微纳流体机械装置、航空航天和海水淡化等应用领域提供理论支持,具有一定的学术意义和应用价值。
陈小颖[5]（2019）在《改进聚类分析算法及其在DNA序列中的应用》文中研究指明聚类分析是数据挖掘中的一种跨学科、跨领域的数据分析方法,由于现今社会的发展需求,聚类分析算法被应用的范围以及频率越来越多,因此,改进的聚类分析算法也相应增多。鉴于诸多问题在分类界线上模糊,使得人们无法确定,因此模糊聚类的应用逐渐被广泛。国内外的许多专家学者逐渐的将聚类分析问题转变为图划分问题,以图为基本思想,将问题进行聚类的谱聚类也逐渐受到追捧。模糊聚类和谱系聚类一跃成为研究热点,但是针对某些问题时,两种聚类算法并不能通用,并且都存在一些缺陷,为进一步优化聚类算法,便可以借助一些其他的方法将两者结合达到优化算法的目的,提高聚类分析的性能。我国作为农业大国,玉米一直以来都是主要农作物之一,然而随着玉米需求量的增加却没有带来玉米产量的增加,其主要因素便是玉米的病虫害,而玉米螟则是主要的玉米害虫。现阶段我国针对玉米螟的防治手段有化学防治、生物防治和农业防治三种手段,但是都没有针对性,效果不够明显。为了进一步研究不同种类玉米螟的生长发育过程的习性,以达到更好地防治效果。本文提出了玉米螟在寄主和地理位置上存在类别差异的猜想,然后利用已知地理位置和寄主的玉米螟基因数据,采用遗传多样性分析和改进的聚类分析对所提出的猜想进行研究,并且利用SVM分类对聚类分析结论进行检验。在聚类分析的改进环节,本文提出一种将分子连接性指数、层次分析法和Mahalanobis距离法相互融合的改进聚类分析方法。首先在特征选择上,引入了分子连接性指数的方法,有效的避免了单纯碱基百分比含量作为特征所导致的聚类结果界限不清的问题;其次在特征值处理中,运用层次分析法对不同特征进行相对重要性差异判断,并且利用Mahalanobis距离法构建模糊相似矩阵,有效的解决了传统聚类方法中各因素的相关性对于聚类所产生得干扰,以及不同的特征对聚类目标存在重要性差异的问题。改进的聚类分析通过MATLAB软件编程实现,得出基于不同地理位置的玉米螟存在种群差异,而基于不同寄主的玉米螟并不存在种群差异。同时改进后的算法与传统的算法相比,改进后的聚类分析算法没有变量间相关性干扰,聚类效果更好,聚类准确度更高;最后利用SVM分类器,将基于不同地理位置的玉米螟基因序列进行分类检验,结果表明,改进后的聚类分析算法所得到的玉米螟在地理位置上存在种群差异的结论具有较高的可信度。
牛丽芳[6]（2017）在《醇类化合物色谱保留值—结构—热值的关系研究》文中认为化石燃料的日益枯竭及其对环境的巨大污染,使得开发和利用新型可再生替代的清洁能源—醇类化合物成为一种必然。但由于其热值较低,实验测定困难并受试验环境条件的限制,故研究醇类化合物的色谱保留值-结构-热值的关系,对选择分离条件以及探索色谱保留机理,对改善和提高这类化合物的热值等,都具有十分重要的指导意义。针对目前将量子化学和分子连接性指数两类参数同时运用于醇类化合物色谱保留值与结构的相关性研究、将量子化学和分子连接性指数两类参数同时运用于醇类化合物热值与结构的相关性研究、对醇类化合物色谱保留值与热值的相关性探索相对缺乏的现状,本文欲通过探索醇类化合物热值与结构间的相关性来减少实验上的人力物力,并从色谱保留值与结构之间的紧密相关性,找出色谱保留值与热值之间是否存在关系,即借助简单的色谱测定,来探索指导提高醇类化合物热值效率的途径,从而有助于开发利用新型可再生清洁能源。完成的主要工作和得到的主要结论如下。（1）醇类化合物色谱保留值测定条件优化及对色谱保留值数据分析。优化了11种醇类化合物（甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异戊醇、正辛醇、正癸醇、正十二醇）的色谱条件,选择的最佳色谱条件是:高纯载气（N2、H2、O2）压力为0.5 MPa;进样口温度为280℃;检测器温度为300℃;柱温采用程序升温:初温50℃,保持2 min,10℃/min升至250℃保持3 min;氢火焰离子化检测器。分别测定了11种醇类化合物在PH-5和RTX-WAX两种不同固定相上单独和混合进样的色谱保留值。结果表明,在相同色谱条件下,单独和混合进样时色谱保留值差别不大。（2）醇类化合物色谱保留值-结构模型的建立与检验。建立了醇类化合物在两种固定相上的色谱保留值-结构的QSRR模型,即RT1=﹣5.972﹣0.047 ET﹣1.857 （?）（PH-5柱）和RT2=﹣2.409﹣0.034 ET（RTX-WAX柱）,并采用留一法（leave-one-out）交互检验复相关系数（R）,计算结果分别为R1CV=0.999和R2CV=0.999。模型表明,在色谱柱PH-5上与醇类化合物色谱分离显着相关的主要因素有反映分子分支数目的（?）指数及表征分子结构能量信息的参数ET,说明醇类化合物的色谱分离受分子的分支数目和能量结构影响较大;醇类化合物的色谱保留值主要由分子间的作用力—色散力、取向力、氢键决定。而在色谱柱RTX-WAX上,影响醇类化合物的色谱保留值显着相关变量为总能量ET,仅存在直线关系,说明在色谱柱RTX-WAX上,醇类化合物的色谱保留值主要由取向力和氢键决定。针对两种色谱柱所建立的QSRR方程均具有良好稳定性,能够较好地预测同系列化合物的色谱保留值,且醇类化合物色谱保留值均与总能量的相互关系明显。（3）醇类化合物结构-热值模型建立及检验。在对醇类化合物热值进行相关研究前,先对醇类化合物的结构进行优化,选择Materials Studio 8.0软件中的DMol3程序,以基组DNP、泛函GGA/RPBE、中心电子处理方式为全电子对醇类化合物的几何结构和性质（振动频率、反应活性、热力学及稳定性）进行了理论研究并计算了醇类化合物的部分量子化学参数,从而构建了醇类化合物热值与结构描述符间的QSPR模型,即Y=358.625+1521.500 EHOMO﹣0.031 ET。该模型表明,醇类化合物热值与醇类化合物热值与总能量ET、最高占有轨道能EHOMO具有显着的相关性。用量子化学参数和分子连接性指数建立混合的多元线性回归模型时,模型总体不稳定,说明醇类化合物的热值变化受分子结构和分子的电子行为的影响是分开的。所建模型能较好地预测其热值性质。（4）热值测定。对混合型醇类化合物按照5:15:5的不同比例进行两两混合,测其三次的平均热值,结果表明,随着甲醇质量百分含量的增加,其热值逐渐地降低,而在相同的甲醇质量百分含量中,其热值随着混合体系中外加醇类的碳原子数的增加,总体上呈现上升的趋势。在混合体系中热值贡献最小的为乙醇,热值贡献最大的为正十二醇。（5）醇类化合物色谱保留值与热值相关性分析。分析了醇类化合物色谱保留值与热值的相关性,研究发现,在两种不同的固定相上醇类化合物的色谱保留值和热值都与体系中总能量存在显着相关性;在相同热值下,色谱柱的极性越大,色谱保留值也越大;在不同热值下,随着热值的增大,两种色谱柱的色谱保留值都趋于逐渐上升的趋势;醇类化合物色谱保留值的大小与热值成一定正相关。
赵亚玲[7]（2017）在《基于人工神经网络的QSAR模型在混合物联合毒性中的应用研究》文中研究说明定量结构-活性关系（QSAR）是一种研究化合物分子结构与其物化性质或生物活性间关系的方法,目前在国内外都是一个研究热点。从QSAR提出至今不过80余年的时间,该方法就已经在化学、毒理学、环境科学和生态科学等领域有了重要的应用。考虑到实际生态环境中化合物大多以混合物的形式存在,近些年研究人员开始关注混合物的QSAR研究,用QSAR模型来预测混合物的联合毒性是意义重大的研究课题。论文的第一章详述了本研究的意义,QSAR的国内外研究现状,本研究的内容、方法、创新点以及研究的技术路线。论文的第二章介绍了QSAR的发展史、几种经典的QSAR模型、QSAR模型的建模步骤、QSAR方法的应用、混合物的QSAR研究现状以及人工神经网络的原理。论文的第三章和第四章分别对不同的混合物进行了QSAR建模研究,简单叙述如下:（1）选择了12种苯系物,包括非极性麻醉型化合物与极性麻醉型化合物,不同的混合物就在这些化合物中分类生成,然后对不同的混合物进行QSAR模型的建立。（2）计算混合物的混合分子结构描述符,其中拓扑参数需要先分别计算出单一化合物的描述符再进行数学运算得到混合物的描述符,本研究提出了一种混合描述符的计算方法。将分子结构描述符分为物理化学参数、拓扑参数和量子化学参数三类,分别通过查阅文献、软件E-dragon和软件Gaussian09计算获得。最终选取了33个常用的、经典的描述符,物化参数、拓扑参数与量化参数的个数分别为10、12和11。（3）结合多种筛选方法,提出了一种新的变量筛选规则。采用软件SPSS19.0里的多元线性回归（包括前进法、后退法和逐步回归法）与主成分分析法进行分子结构描述符的筛选,剔除存在严重自相关的变量。由于非极性与极性物质之间的结构、性质差异,两类混合物选出的描述符不尽相同,个数分别为6和7。对单一描述符和毒性数据间进行建模,结果表明不同描述符对混合物毒性的贡献值不同,而同一描述符在不同的混合物中对混合物毒性的贡献值也不相同。（4）采用R语言建立模型并验证,分别采用了多元线性回归、偏最小二乘、支持向量机方法与BP神经网络进行比较分析,采用内、外部方法同时对模型进行验证,计算了相关系数QCV2、均方根误差RMSEV和QF12三个统计量。结果表明两类混合物所建的4个模型均具有较好的拟合优度、稳健性和预测性,但综合指标来看,不管是在非极性混合物还是极性混合物中,BP神经网络模型还是要优于其它3个模型,说明ANN方法适用于混合物的QSAR模型建立。本研究的创新点在于在QSAR模型中引入了不同种类的分子结构描述符,比起单一或单类的描述符要更加全面。对描述符进行变量筛选的时候,采用了结合几种方法的综合选择结果,得到的描述符与混合物毒性具有较高的相关性并且描述符间相互独立。关于混合拓扑描述符,现今还没有相关计算方法,本研究提出了一种简单计算方法。建模采用的监督学习型人工神经网络方法,与简单的线性建模方法相比能更好地处理非线性关系,结果也表明ANN方法建立的模型具有很好的预测能力和稳健性。
仇爱波[8]（2014）在《烃类化合物定量结构与辛烷值的关系研究》文中研究说明定量结构-活性/性质关系（Quantitative structure-activity/porperty relationship，QSAR/QSPR）作为当今化学基础理论与应用的重要研究方法，其研究领域已涉及药物、生物、化学与环境科学等诸多学科。辛烷值作为衡量汽油性能最重要的指标之一，在过去多年为了提高汽油的燃烧性能并减少对环境的危害，人们一直在研究碳氢化合物结构和对应辛烷值的关系。本文采用多元线性回归方法对烷烃、环烷烃、芳香烃的量子化学参数以及拓扑指数和辛烷值的关系进行了详细的定量构效关系研究，为探索高抗爆性的汽油组分提供了理论依据。利用量化软件Gaussian09中DFT-B3LYP方法在6-31G**基组水平下对烷烃、环烷烃、芳香烃进行了计算得到了用于表征它们结构信息的量子化学参数，并由拓扑理论计算了它们的分子连接性指数和原子类型电拓扑状态指数，利用多元线性回归方法与其辛烷值进行了定量构效关系研究。采用原子类型电拓扑状态指数（electrotopological state indices for atomtype,ETSIAT）作为结构描述符，利用多元线性回归方法对烷烃、环烷烃、芳香烃以及总和所有化合物的辛烷值进行了定量构效关系研究，并采用内部和外部两种验证方法对模型进行验证。对于烷烃，经逐步回归变量筛选，得到了包含了4个ETSIAT的预测模型，对于研究法辛烷值（research octane number, RON），其R2=0.965，Q2LOO=0.942，Q2ext=0.924，对于马达法辛烷值（motor octane number,MON），其R2=0.955，Q2LOO=0.931，Q2ext=0.897。对于环烷烃，经逐步回归变量筛选，得到了包含了3个ETSIAT的预测模型，对于RON，其R2=0.895，对于MON，其R2=0.870。对于芳香烃，经逐步回归变量筛选，得到了包含了2个ETSIAT的预测模型，对于MON，其R=0.718。对于总和各化合物，经逐步回归变量筛选，得到了包含了5个ETSIAT的预测模型，对于MON，其R2=0.828。研究结果表明：原子类型电拓扑状态指数可很好地用于表征烷烃、环烷烃、芳香烃的辛烷值，所建模型具有良好的稳键性和外部预测能力。
龙海林[9]（2012）在《化合物表征及其在化学信息学中的应用》文中进行了进一步梳理人们感兴趣的不是漂亮的化合物结构，而是它们的性质。因此化学的最基本的任务是推论哪些结构具有满足需求的性质。建立结构-性质或者结构-活性相关性模型的第一步工作是化合物的表征，即分子描述符开发。本论文包括二维分子形状描述，基于化学键的分子编码和它们在化学信息学中的应用。具体内容如下：1、二维分子形状及其手性描述的研究化合物的手性描述是一个非常重要的课题，目前，在三维空间，人们已经采用几个合理且有效的衍生于多样化算法的手性描述方法来表征分子结构的手性。不过手性的概念已经扩展到N维空间，包括二维空间。如果分子镶嵌在平面内，如苯环型化合物，若其在平面内平移和旋转后不能重合，则分子是手性的，尽管在三维空间，它是非手性的。为了表征原子的不对称性，我们基于分子形状的二进制编码提出了权原子和来描述原子的不对称环境，权原子和是以相反方向环绕分子所得的原子不对称环境的量度，分子中一个原子的权原子和与其镜像分子中相应原子的权原子和的大小相等，符号相反。权原子和不仅适用于手性分子，还能描述非手性分子中原子的不对称性，与Randi提出的原子和进行比较表明，权原子和比原子和具有更好的区分能力。例如，原子和误判的不对称原子，而权原子和能正确的描述其不对称性。此外，基于权原子和，提出了二维空间的苯环型化合物的手性程度，其中权原子和是与原子间距离有关的原子不对称环境的描述。在描述化合物的手性时，并没有采用简单的标记—手性或非手性，而是采用定量的方式来表征化合物的手性程度，定量手性程度能够区分对映体，并且一对对映体的手性程度互为相反数。手性程度不仅仅可以采用单值，还可以采用多维向量来，另外，还可将手性程度推广到三维正烷烃的旋转构象异构体描述，即首先将正烷烃的旋转异构体转化为苯环型化合物，然后采用手性程度描述其三维构象。2、MOLMAP指数的研究与应用分子映射（MOLMAP）指数是以分子的化学键描述符为基础，通过Kohonen自组织映射依据一定的算法而衍生。化学键描述符是由化学键的物理化学性质，如两端原子的电荷差和拓扑性质、键连杂原子数量等所组成。本文将分子映射指数应用于4075个有机物质（Ames试验结果：2305个结构有诱变性，1770个结构无诱变性）的变异性预测。通过随机森林，分别采用三种类型的指数建立模型：（1）采用不同维数的分子映射指数；（2）采用全局分子描述符；（3）将分子映射指数与全局分子描述符相结合。整个数据集的集外（out-of-bag）交叉验证的正确预测率达到85.4%。为了检验模型的稳定性，采用所建模型预测源于另一数据库的472个化合物,正确预测率为86.7%，与此前的研究相比，两个预测结果均有所提高。
戴益民[10]（2012）在《原子平衡电负性在分子设计与分子模拟中的应用研究》文中提出化合物结构-性质／活性定量相关（定量构效关系,Quantitative Structure-property/activity Relationship, QSPR/QSAR）研究,最初是作为生物领域的一个研究分支,是为了适应合理设计生物活性分子的需要而发展起来的。目前它已成为分子设计与目标化合物研发的基础课题和重要环节,也是对化学品进行环境毒性评价的重要方法。它主要应用各种统计学方法和分子结构参数研究化合物的结构与其各种物理化学性质以及生物活性之间的定量关系。本论文从分子设计角度出发,运用原子平衡电负性原理结合分子结构参数来定量估计并预测化合物性质、生物活性及环境毒性。具体研究内容如下：1.综述了定量构效关系研究现状、分子设计及分子模拟的基本方法和原理、电负性均衡原理、原子电荷计算方法以及相关方法应用研究的进展。2.基于分子图论提出了一种用于表征咪唑啉衍生物缓蚀剂分子局部化学微环境及原子杂化状态的新颖结构描述子：电性连接性指数0Kv、1Kv和咪唑啉环非氢原子平衡总电荷分数MCI,研究其对15种咪唑啉类缓蚀剂抗CO2、H2S腐蚀性能的定量构效关系。结果表明,模型计算值、留一法交互检验预测值的复相关系数分别为0.9764、0.9546,所建模型具有良好的稳定性和优异的外部预测能力；同多元回归方法比较,运用人工神经网络法其复相关系数为0.9848,相关结果得到较大改善。增加咪唑啉环上取代基长度、减小分子支化度和降低咪唑环非氢原子平衡总电荷分数能显着提高咪唑啉衍生物缓蚀剂的缓蚀性能。3.在距离矩阵的基础上采用原子的平衡电负性和化学键相对键长校正含有多重键的化合物,提出了两个新颖的拓扑电负性指数YC、WC,同时结合路径数P3对92个碳氢化合物的局部化学微环境进行结构表征,并对化合物的闪点进行了QSPR研究。采用多元线性回归得到训练集模型的复相关系数和标准偏差分别为0.9923和5.28,模型实验值与计算值的平均绝对误差仅3.86K,相对误差1.46%。同时采用内部及外部双重验证的办法对所建模型进行检验,留一法（LOO）检验和训练集、检验集闪点的预测值和实验值较为吻合,结果表明模型具有良好的内部稳定性和外部预测能力。4.采用新颖的原子拓扑矢量YC、原子平衡电负性χe、结构信息参数[NHi（i=α、β）]和γ校正参数对63个无环饱和脂肪醇的局部化学微环境进行了结构表征,并对化合物13C NMR化学位移进行了定量结构-波谱关系（QSSR）研究。采用偏最小二乘回归得到模型的复相关系数R和标准偏差S分别为0.9915和2.4827,对353个碳原子13C NMR化学位移的实验值与计算值的平均绝对误差仅为2.01ppm。同时,采用留分法和外检验方法测试模型的内部稳定性和外部预测能力。另外从分子结构出发提出四个分子结构描述符YC、χe、[NHi（i=α、β）],运用多元线性回归方法建立55个醇碳原子13C核磁共振谱的定量结构-波谱关系模型。结果表明,模型复相关系数和标准方差分别为R2=0.9824和S=0.8698。同时采用留一法进行检验,结果表明模型具有良好的稳定性和预测能力,优于目前文献的研究结果。5.将距离矩阵与邻接矩阵相结合提出了新颖的表征多环芳烃分子支化度大小的描述子CN和表征多环芳烃分子结构大小的描述子CT,采用多元线性回归方法构建了100种多环芳烃气相色谱保留指数的定量相关模型。所得模型相关系数R=0.9970,交叉验证相关系数RCv=0.9967。随机选出70种多环芳烃化合物作为训练集,其余作为测试集来验证模型的预测能力和稳健性。结果表明：训练集和测试集的复相关系数分别为0.9972和0.9968,定量计算结果与实验测定值符合较好,优于目前文献的研究结果。6.采用量子化学描述符建立蛋白同化雄性激素类固醇半波还原电位的定量构效关系模型。描述符由半经验方法计算所得,使用偏最小二乘法（PLS）和反向传播神经网络（BP-ANN）成功建立了线性和非线性相关模型。通过定量结构-电化学定量关系（QSER）研究表明：蛋白同化雄性激素类固醇的描述符和半波还原电位存在显着相关性,相关模型的稳定性和预测能力采用留一法交互检验和外部测试法来完成,该研究可成功用于分析鉴定真正意义上的雄性激素类固醇药物。
二、分子连接性指数计算机算法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、分子连接性指数计算机算法（论文提纲范文）
（1）基于数字孪生的TBM虚拟掘进系统研究与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 数字孪生技术研究发展现状 |
| 1.2.2 TBM虚拟仿真技术研究发展现状 |
| 1.2.3 TBM掘进参数预测研究发展现状 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 基于数字孪生的TBM虚拟掘进系统总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TBM虚拟掘进系统设计目标及开发流程 |
| 2.2.1 系统设计目标 |
| 2.2.2 系统开发流程 |
| 2.3 基于数字孪生的TBM虚拟掘进系统功能分析设计 |
| 2.3.1 TBM虚拟掘进系统的数字孪生模型分析 |
| 2.3.2 TBM虚拟掘进系统功能需求设计 |
| 2.4 TBM虚拟掘进系统总体方案 |
| 2.4.1 TBM虚拟掘进系统架构设计 |
| 2.4.2 系统开发技术方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 物理数据驱动的TBM虚拟掘进仿真及数据可视化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于Socket通信方式的TBM掘进仿真数据传输 |
| 3.2.1 掘进仿真数据的结构化表达 |
| 3.2.2 掘进仿真数据的通信流程 |
| 3.2.3 基于心跳检测机制的长连接通信设计 |
| 3.3 TBM掘进运动仿真 |
| 3.3.1 基于TBM掘进动作分解的虚拟模型结构规划 |
| 3.3.2 数据驱动TBM掘进运动仿真的实现 |
| 3.3.3 基于PhysX引擎的模型运动约束优化 |
| 3.4 掘进数据的可视化表达 |
| 3.4.1 面向掘进流数据的数据面板设计 |
| 3.4.2 基于Shader的围岩模型动态化贴图 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于围岩可掘进性指数预测的掘进参数调整 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TBM掘进过程分析及数据处理 |
| 4.2.1 TBM掘进数据分析 |
| 4.2.2 围岩可掘进性指标的确立 |
| 4.2.3 掘进循环段数据预处理 |
| 4.3 围岩可掘进性指数预测 |
| 4.3.1 基于LSTM算法的围岩可掘进性指数预测模型搭建 |
| 4.3.2 模型预测结果评估指标 |
| 4.3.3 模型调优方法 |
| 4.4 预测模型应用实验及结果分析 |
| 4.4.1 模型调优实验结果分析 |
| 4.4.2 LSTM算法与SVR算法预测效果对比 |
| 4.5 掘进参数的调整策略 |
| 4.5.1 贯入度指数与掘进参数的映射 |
| 4.5.2 掘进参数自适应调整策略 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 TBM虚拟掘进系统开发及应用验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TBM虚拟掘进系统集成开发 |
| 5.2.1 系统开发环境搭建 |
| 5.2.2 数据后台集成开发 |
| 5.2.3 客户端用户界面开发 |
| 5.3 CREC188 型号TBM虚拟掘进系统应用验证 |
| 5.3.1 TBM虚拟掘进仿真功能应用验证 |
| 5.3.2 掘进参数智能调整功能应用验证 |
| 5.3.3 系统运行性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
（2）有机磷酸酯毒性预测及其与AChE作用机理分子模拟（论文提纲范文）
| 缩略语表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 有机磷酸酯及其毒性预测 |
| 1.3.2 乙酰胆碱酯酶及其与有机磷酸酯的作用机理 |
| 1.3.3 定量构毒关系毒性预测技术 |
| 1.3.4 酶催化机理分子模拟技术 |
| 1.4 研究内容及整体技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 整体技术路线 |
| 第二章 有机磷酸酯数据库构建及分子描述符计算 |
| 2.1 有机磷酸酯数据收集及数据库系统构建 |
| 2.1.1 有机磷酸酯数据收集及预处理 |
| 2.1.2 有机磷酸酯数据库系统构建 |
| 2.1.3 小结 |
| 2.2 有机磷酸酯分子描述符的计算 |
| 2.2.1 量子化学描述符的计算 |
| 2.2.2 二维分子描述符的计算 |
| 2.2.3 小结 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 有机磷酸酯的毒性预测 |
| 3.1 大鼠小鼠多给药途径急性毒性预测 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 材料与方法 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 体内口服急性毒性与体外酶抑制活性预测 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 材料与方法 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 基于KNIME平台的QSTR建模流程搭建 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 KNIME数据挖掘平台简介 |
| 3.3.3 QSTR建模流程的搭建 |
| 3.3.4 小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 有机磷酸酯与乙酰胆碱酯酶作用机理分子模拟 |
| 4.1 模拟体系选择及初始模型构建 |
| 4.1.1 作用机理分子模拟体系选择 |
| 4.1.2 作用机理分子模拟初始模型准备 |
| 4.1.3 QM/MM MD计算模拟流程构建 |
| 4.2 磷酰化反应机理模拟 |
| 4.2.1 Anatoxin-a(s)不同结构模型及其磷酰化反应过程 |
| 4.2.2 不同有机磷酸酯的磷酰化反应过程 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 老化反应机理模拟 |
| 4.3.1 老化反应路径探索 |
| 4.3.2 不同有机磷酸酯的老化反应过程 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论与创新点 |
| 5.1.1 结论 |
| 5.1.2 创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 各种定量构毒关系模型对应的数据集及预测结果 |
| 附录B 有机磷酸酯与人源乙酰胆碱酯酶复合物的晶体结构 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 主要简历 |
| 致谢 |
（3）面向液态和固态农药的在线混合混药器及其性能评价研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及问题分析 |
| 1.2.1 液液混合及其在线混合装置研究概况 |
| 1.2.2 液固混合及其在线混合装置研究概况 |
| 1.2.3 在线混合装置性能评价研究概况 |
| 1.2.4 在线混合装置及其性能评价研究存在的问题分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究目的 |
| 1.3.4 研究方法和技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 液态及固态农药在线混合机理及其混合装置 |
| 2.1 基于流动扩散的液态农药在线混合机理及混药器 |
| 2.1.1 湍流扩散条件下农药最短混合时间及其混合室最小长度 |
| 2.1.2 湍流扩散条件下混合管内农药浓度分布 |
| 2.1.3 液态农药脉冲点源注入轴向浓度分布 |
| 2.1.4 用于液态农药提高混合均匀性及浓度一致性的混药器 |
| 2.2 粉剂农药在线混合机理及混药器 |
| 2.2.1 粉剂直接注入条件下的在线混合机理 |
| 2.2.2 粉剂在气流卷携协助注入条件下的在线混合机理 |
| 2.2.3 用于粉剂农药提高混合均匀性的混药器 |
| 2.3 水分散粒剂农药在线混合机理及混药器 |
| 2.3.1 水分散粒剂直接注入条件下的在线混合机理 |
| 2.3.2 用于水分散粒剂提高混合均匀性的混药器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 混药器在线混合试验及性能评价平台构建 |
| 3.1 液态农药混药器在线混合试验及性能评价平台 |
| 3.1.1 载流(水)供给系统(Ⅰ) |
| 3.1.2 农药供给系统(Ⅱ) |
| 3.1.3 基于图像的液态农药在线混合检测系统(Ⅲ) |
| 3.1.4 试验材料 |
| 3.1.5 图像检测系统及可行性验证 |
| 3.2 固态粉剂农药混药器在线混合试验及性能评价平台 |
| 3.2.1 粉剂基础在线混合喷雾系统(Ⅰ) |
| 3.2.2 基于图像的喷雾效果检测系统(Ⅱ) |
| 3.2.3 基于图像的可湿性粉剂沉积均匀性检测系统(Ⅲ) |
| 3.2.4 试验材料 |
| 3.3 固态水分散粒剂农药混药器在线混合试验及性能评价平台 |
| 3.3.1 WDG在线混合系统(Ⅰ) |
| 3.3.2 基于图像的WDG在线混合检测系统 |
| 3.3.3 试验材料 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 液态农药混药器在线混合均匀性研究 |
| 4.1 液态农药在线混合均匀性评价算法 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.2.1 算法验证试验 |
| 4.2.2 混药器在线混合变工况试验 |
| 4.2.3 混药器后不同延长距离在线混合试验 |
| 4.3 试验结果与讨论 |
| 4.3.1 算法验证试验结果 |
| 4.3.2 四种混药器的在线混合均匀性比较 |
| 4.3.3 混药器后外接输送管对混合均匀性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 液态农药混药器在线混合浓度一致性研究 |
| 5.1 文丘里型射流混药器脉动注入下混合液浓度的不一致性 |
| 5.2 混合浓度变化评价方法 |
| 5.2.1 基于时间序列CV值的动态浓度一致性评价 |
| 5.2.2 基于自相关函数的混合浓度周期性及脉动特性 |
| 5.2.3 基于近似熵的混合浓度时间序列复杂度 |
| 5.3 变工况试验设计及试验参数设置 |
| 5.4 混合液浓度一致性及周期性分析 |
| 5.4.1 文丘里型射流混药器(A)混合浓度一致性分析 |
| 5.4.2 夹层孔管混药器(B)混合浓度一致性分析 |
| 5.4.3 简化夹层混药器(D)混合浓度一致性分析 |
| 5.4.4 不同混药器混合浓度一致性及脉动特性比较 |
| 5.5 均匀性与浓度一致性统计学分析 |
| 5.5.1 文丘里型射流混药器(A)与夹层孔管混药器(B)比较 |
| 5.5.2 文丘里型射流混药器(A)与简化夹层混药器(D)比较 |
| 5.5.3 夹层孔管混药器(B)与简化夹层混药器(D)比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于图像的液态农药混药器在线混合均匀性评价方法比较 |
| 6.1 基于图像的混合均匀性特征提取方法 |
| 6.1.1 基于显特征灰度直方图统计量的混合均匀性评价 |
| 6.1.2 基于显特征灰度共生矩阵的混合均匀性评价 |
| 6.1.3 基于显特征改进面积加权法的均匀性评价 |
| 6.1.4 基于显特征变异系数(CV值)的均匀性评价 |
| 6.1.5 基于隐特征主成分空间特征分布紧密度的均匀性评价 |
| 6.2 算法评估原理及试验设计 |
| 6.2.1 归一化混合均匀性指数评估原理 |
| 6.2.2 评价方法验证试验 |
| 6.2.3 混合装置在线混合试验 |
| 6.3 结果和讨论 |
| 6.3.1 均匀性分析方法测试及比较 |
| 6.3.2 多视角图像计算结果比较 |
| 6.3.3 基于优选算法对混药器混合图像重复处理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 粉剂农药混药器在线混合数值仿真与试验 |
| 7.1 多点注入射流混药器结构参数及数值仿真模型 |
| 7.1.1 多点注入射流混药器结构参数确定 |
| 7.1.2 多点注入射流混药器数值仿真模型 |
| 7.2 试验方法及试验参数确立 |
| 7.2.1 基于图像的流型及喷雾效果检测 |
| 7.2.2 基于图像的粉剂农药沉积均匀性分析 |
| 7.3 试验结果及讨论 |
| 7.3.1 气体卷携粉剂农药在线注入喷雾可行性分析 |
| 7.3.2 多点注入射流混药器在线混合均匀性数值仿真显着性分析 |
| 7.3.3 基于数值仿真的多点注入射流混药器结构参数确定 |
| 7.3.4 基于粉剂沉积均匀性的多点注入射流混药器性能评价 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 水分散粒剂混药器在线混合均匀性研究 |
| 8.1 基于3D图像重构的WDG在线混合效果评价方法 |
| 8.1.1 WDG分布图像采集、评价算法及其试验验证 |
| 8.1.2 评价方法和算法 |
| 8.1.3 算法可行性验证 |
| 8.2 基于单视角图像的WDG在线混合效果评价算法 |
| 8.2.1 基于单视角图像颗粒托起量的粒子分布效果度量 |
| 8.2.2 基于单视角图像颗粒分布不均匀性指数的分布效果度量 |
| 8.3 单点注入射流混药器试验过程 |
| 8.4 结果与讨论 |
| 8.4.1 载流流量对粒子分布效果的影响 |
| 8.4.2 粒子加入量(相含率)对粒子分布效果的影响 |
| 8.4.3 粒子种类对粒子分布效果的影响 |
| 8.4.4 输送距离的延长对粒子分布效果的影响 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 研究总结与展望 |
| 9.1 主要研究工作和创新性结论 |
| 9.1.1 主要研究工作 |
| 9.1.2 创新性结论 |
| 9.2 进一步研究展望 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 参考文献 |
（4）基于分子动力学的纳米受限水输运的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米受限水的研究现状 |
| 1.2.1 碳纳米管通道 |
| 1.2.2 石墨烯狭缝通道 |
| 1.2.3 碳纳米管与石墨烯片组合通道 |
| 1.3 纳米受限水的应用 |
| 1.3.1 海水淡化 |
| 1.3.2 生物医疗 |
| 1.3.3 微生物燃料电池 |
| 1.3.4 航空航天 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 分子动力学的理论与模拟方法 |
| 2.1 分子动力学的简介 |
| 2.1.1 分子动力学的计算原理 |
| 2.1.2 分子动力学中的常见算法 |
| 2.1.3 抽样和微观态 |
| 2.2 分子动力学中的系综 |
| 2.2.1 常用的系综 |
| 2.2.2 系综的调节方法 |
| 2.3 分子动力学中的经典力场 |
| 2.4 分子动力学中的势能模型 |
| 2.5 分子动力学中的周期性边界 |
| 2.6 分子动力学的模拟软件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 水分子在含碳纳米管的石墨烯狭缝中输运的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 计算模型与方法 |
| 3.3 模拟结果与讨论 |
| 3.3.1 体系内水分子的扩散 |
| 3.3.2 径向分布函数 |
| 3.3.3 水分子的结构分布 |
| 3.3.4 碳纳米管内的水分子数量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水分子在粗糙石墨烯狭缝中输运的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 计算模型与方法 |
| 4.3 模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 水分子的运动速度分布 |
| 4.3.2 水分子的结构分布 |
| 4.3.3 体系内水分子的扩散 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水分子在含缺陷的碳纳米管中输运的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 计算模型与方法 |
| 5.3 模拟结果与讨论 |
| 5.3.1 体系内水分子的扩散 |
| 5.3.2 径向分布函数 |
| 5.3.3 碳纳米管内水分子的数量 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）改进聚类分析算法及其在DNA序列中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 模糊聚类分析算法研究现状 |
| 1.3 DNA序列遗传分析研究现状 |
| 1.4 玉米螟的相关知识及研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 实验材料 |
| 2.1 样本信息 |
| 2.2 数据获取 |
| 2.2.1 实验器材与试剂 |
| 2.2.2 基因提取 |
| 第三章 玉米螟遗传多样性研究 |
| 3.1 遗传多样性 |
| 3.1.1 生物多样性 |
| 3.1.2 遗传多样性的研究的实际意义 |
| 3.2 玉米螟种群遗传研究 |
| 3.2.1 不同地理位置玉米螟种群遗传研究 |
| 3.2.2 不同寄主玉米螟种群遗传研究 |
| 3.3 碱基饱和度检验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚类分析 |
| 4.1 传统聚类方法 |
| 4.1.1 传统的聚类分析过程 |
| 4.1.2 玉米螟基因序列的传统聚类分析 |
| 4.2 改进的聚类分析方法 |
| 4.2.1 分子连接性指数特征提取 |
| 4.2.2 DNA序列特征值 |
| 4.2.3 特征的重要性处理 |
| 4.2.4 标准化处理 |
| 4.2.5 模糊相似矩阵的建立 |
| 4.2.6 模糊等价矩阵的构建 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 SVM分类 |
| 5.1 支持向量机的基本理论 |
| 5.2 SVM分类的应用 |
| 5.3 SVM分类 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）醇类化合物色谱保留值—结构—热值的关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 醇类化合物燃料 |
| 1.1.2 醇类化合物的定量构效关系研究 |
| 1.1.3 醇类化合物的色谱保留值与结构关系研究 |
| 1.1.4 醇类化合物的定量结构与性质关系研究 |
| 1.1.5 醇类化合物模型的建立及模型质量评价 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 醇类化合物热值测定方法 |
| 1.2.2 醇类化合物色谱保留值与结构模型的建立 |
| 1.2.3 醇类化合物热值与结构模型的建立 |
| 1.3 国内外研究的不足 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 醇类化合物色谱保留值测定及与结构相关性研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验仪器及试剂 |
| 2.1.2 色谱测定条件 |
| 2.1.3 色谱保留值的测定方法 |
| 2.1.4 与色谱保留值有关的量子化学参数及分子连接性指数计算 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 色谱条件的选择 |
| 2.2.2 色谱保留值的提取 |
| 2.2.3 量子化学参数的计算方法 |
| 2.2.4 分子连接性指数计算方法 |
| 2.2.5 色谱保留值与电子结构的关系 |
| 2.2.6 色谱保留值与结构参数的相关性分析 |
| 2.2.7 色谱保留值与电子结构的方程稳定性及预测能力 |
| 2.2.8 色谱保留值与电子结构的方程结果分析 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 醇类化合物的色谱保留值与定量结构-热值关系研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 仪器与试剂 |
| 3.1.2 醇类化合物热值的测定 |
| 3.1.3 与热值有关的量子化学和分子连接性指数参数计算 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 醇类化合物结构-性质的理论研究 |
| 3.2.2 热值与电子结构的QSPR分析 |
| 3.2.3 热值与电子结构的相关性分析 |
| 3.2.4 热值与电子结构的方程稳定性及预测能力 |
| 3.2.5 热值与电子结构的方程结果分析 |
| 3.2.6 混合醇类化合物的热值测定 |
| 3.2.7 色谱保留值与热值关系分析 |
| 3.3 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
| 附录A 主要符号说明 |
| 附录B 醇类化合物热值测定 |
（7）基于人工神经网络的QSAR模型在混合物联合毒性中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 定量结构-活性关系的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容、方法与创新 |
| 1.4 本论文的技术路线 |
| 第二章 定量结构-活性关系的原理、方法及应用 |
| 2.1 定量结构-活性关系的发展史 |
| 2.2 几种经典的定量结构-活性关系模型 |
| 2.2.1 Hansch模型 |
| 2.2.2 分子连接性指数模型 |
| 2.2.3 Free-Wilson可加性模型 |
| 2.2.4 其他几种模型 |
| 2.3 定量结构-活性关系模型的建模步骤 |
| 2.3.1 化合物生物活性数据的获取 |
| 2.3.2 分子结构描述符 |
| 2.3.2.1 分子结构描述符的分类 |
| 2.3.2.2 分子结构描述符的计算 |
| 2.3.3 变量的筛选 |
| 2.3.3.1 多元线性回归法 |
| 2.3.3.2 主成分分析法 |
| 2.3.3.3 遗传算法 |
| 2.3.3.4 模拟退火法 |
| 2.3.4 定量结构-活性关系模型建立的方法 |
| 2.3.4.1 多元线性回归 |
| 2.3.4.2 主成分回归 |
| 2.3.4.3 偏最小二乘法 |
| 2.3.4.4 遗传算法 |
| 2.3.4.5 支持向量机 |
| 2.3.4.6 人工神经网络 |
| 2.3.5 定量结构-活性关系模型的验证方法 |
| 2.3.5.1 内部验证方法 |
| 2.3.5.2 外部验证方法 |
| 2.4 定量结构-活性关系的主要应用 |
| 2.4.1 环境科学中的应用 |
| 2.4.2 毒理学中的应用 |
| 2.4.3 生态科学中的应用 |
| 2.4.4 化学中的应用 |
| 2.5 人工神经网络的基本原理 |
| 2.6 混合物联合毒性的研究 |
| 第三章 非极性麻醉型混合物的定量结构-活性关系模型 |
| 3.1 数据获取 |
| 3.2 变量筛选 |
| 3.3 模型的建立与验证 |
| 3.3.1 多元线性模型建立与验证 |
| 3.3.2 偏最小二乘模型建立与验证 |
| 3.3.3 支持向量机模型建立与验证 |
| 3.3.4 人工神经网络模型建立与验证 |
| 3.4 与已有模型的比较与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 麻醉型混合物的定量结构-活性关系模型 |
| 4.1 数据获取 |
| 4.2 变量筛选 |
| 4.3 模型的建立与验证 |
| 4.3.1 多元线性模型建立与验证 |
| 4.3.2 偏最小二乘模型建立与验证 |
| 4.3.3 支持向量机模型建立与验证 |
| 4.3.4 人工神经网络模型建立与验证 |
| 4.4 与已有模型的比较与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 非极性麻醉型混合物的描述符值 |
| 附录2 非极性与极性麻醉型混合物的描述符值 |
| 附录3 非极性混合物的建模代码 |
| 附录4 非极性与极性混合物的建模代码 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）烃类化合物定量结构与辛烷值的关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 定量构效关系的研究进展 |
| 1.2 定量构效关系研究方法 |
| 1.2.1 基团贡献法 |
| 1.2.2 拓扑学方法 |
| 1.2.3 量子化学法 |
| 1.3 辛烷值的研究背景 |
| 1.3.1 辛烷值的物理意义及测试 |
| 1.3.2 辛烷值构效关系的研究进展 |
| 1.4 本文研究目的及内容 |
| 第2章 建模方法 |
| 2.1 样本选取 |
| 2.2 参数选择 |
| 2.2.1 量子化学参数 |
| 2.2.2 拓扑指数 |
| 2.3 多元逐步线性回归 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.4.1 内部验证 |
| 2.4.2 外部验证 |
| 第3章 基于量子化学参数以及分子连接性指数与辛烷值的构效关系研究 |
| 3.1 烷烃量子化学参数与辛烷值的构效关系研究 |
| 3.1.1 量子化学参数的选取及计算 |
| 3.1.2 定量构效关系模型建立 |
| 3.1.3 模型检验 |
| 3.2 总和烷烃、环烷烃、芳香烃量子化学参数与其辛烷值的构效关系研究 |
| 3.2.1 量子化学参数的选取及计算 |
| 3.2.2 定量构效关系模型建立 |
| 3.2.3 模型验证 |
| 3.3 烷烃量化参数结合分子连接性指数对辛烷值的构效关系研究 |
| 3.3.1 烷烃分子连接性指数的计算 |
| 3.3.2 预测模型的建立 |
| 3.3.3 模型验证 |
| 第4章 基于原子类型电拓扑状态指数与辛烷值的构效关系研究 |
| 4.1 烷烃原子类型电拓扑状态指数与辛烷值的构效关系研究 |
| 4.1.1 原子类型的选择 |
| 4.1.2 预测模型的建立 |
| 4.1.3 模型验证 |
| 4.1.4 结论 |
| 4.2 环烷烃原子类型电拓扑状态指数与辛烷值的构效关系研究 |
| 4.2.1 原子类型的选择 |
| 4.2.2 定量构效关系模型建立 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 芳香烃原子类型电拓扑状态指数与辛烷值的构效关系研究 |
| 4.3.1 原子类型的选择 |
| 4.3.2 定量构效关系模型建立 |
| 4.4 总和各类型化合物原子类型电拓扑状态指数与辛烷值的构效关系研究 |
| 4.4.1 原子类型的选择 |
| 4.4.2 定量构效关系模型建立 |
| 4.4.3 模型验证 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）化合物表征及其在化学信息学中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1. 前言 |
| 2. 化学信息学概况 |
| 2.1 化学信息学的发展历程 |
| 2.2 化学信息学的研究内容 |
| 2.3 化学信息学的发展趋势 |
| 3. 分子结构表征 |
| 3.1 结构编码 |
| 3.2 三维结构编码 |
| 4. 构效关系及研究 |
| 4.1 构效关系研究概述 |
| 4.2 定量构效关系研究方法的基本步骤 |
| 5. 本研究的意义及主要研究内容 |
| 5.1 研究意义 |
| 5.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 二维分子形状和手性描述的研究 |
| 1. 引言 |
| 1.1 碳碳键苯环型化合物的形状编码 |
| 1.2 分子轮廓顶点的形状编码 |
| 2. 苯环型化合物的原子不对称性研究 |
| 2.1 二维手性分子的形状描述 |
| 2.2 原子和及权原子和 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 3. 苯环型化合物的分子不对称性研究 |
| 3.1 F 指数及权 F 指数 |
| 3.2 边界连接性指数 |
| 4. 正烷烃类化合物的分子手性 |
| 4.1 方法简介 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 5. 结论 |
| 参考文献 |
| 第3章 MOLMAP 指数研究与应用 |
| 1. 引言 |
| 2. 数据集 |
| 3. 方法与原理 |
| 3.1 化学键的表征 |
| 3.2 Kohonen 自组织映射 |
| 3.3 分子 MOLMAP 指数 |
| 3.4 全局分子描述符 |
| 3.5 随机森林 |
| 4. 结果与讨论 |
| 5. 结论 |
| 参考文献 |
| 第4章 结束语 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（10）原子平衡电负性在分子设计与分子模拟中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 定量构效关系研究现状 |
| 1.1.1 定量构效关系概述 |
| 1.1.2 定量构效关系的基本方法原理 |
| 1.2 设子设计、分子模拟的基本原理及方法 |
| 1.2.1 目标化合物的研发过程与分子模拟的应用 |
| 1.2.2 分子模拟软件 |
| 1.3 电负性均衡原理及原子电荷计算方法概述 |
| 1.3.1 电负性均衡原理 |
| 1.3.2 原子电荷计算方法 |
| 1.4 本论文研究的意义和内容 |
| 第二章 新型咪唑啉衍生物缓蚀剂的分子设计与分子模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要的试剂和仪器 |
| 2.2.2 研究对象 |
| 2.3 理论与方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 多元线性回归分析 |
| 2.4.2 神经网络模型预测和稳定性检验 |
| 2.4.3 人工神经网络模型物理意义及缓蚀机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 新型拓扑电负性指数模拟烃类物质闪点的标度 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原理与方法 |
| 3.2.1 拓扑电负性指数的构建 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 模型检验 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 有机物分子结构参数表征及~(13)C NMR模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原理与计算 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 数值集选取 |
| 4.3.2 ~(13)C NMR化学位移波谱模拟 |
| 4.3.3 模型检验 |
| 4.3.4 公式系数的物理意义 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多环芳烃气相色谱保留指数与结构参数的定量关系 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原理与方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 数据来源 |
| 5.3.2 模型与检验 |
| 5.3.3 模型比较 |
| 5.3.4 模型物理意义 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 蛋白同化雄性激素类固醇半波电位的QSER研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数据和方法 |
| 6.2.1 数据集选取 |
| 6.2.2 描述符提取 |
| 6.2.3 描述符选取 |
| 6.3 QSER模型建立 |
| 6.3.1 偏最小二乘回归建模 |
| 6.3.2 BP-ANN建模 |
| 6.3.3 模型检验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 主要创新点、不足之处及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
四、分子连接性指数计算机算法（论文参考文献）
- [1]基于数字孪生的TBM虚拟掘进系统研究与实现[D]. 吕佳峻. 浙江大学, 2021(02)
- [2]有机磷酸酯毒性预测及其与AChE作用机理分子模拟[D]. 王亮亮. 军事科学院, 2021(02)
- [3]面向液态和固态农药的在线混合混药器及其性能评价研究[D]. 代祥. 南京林业大学, 2020
- [4]基于分子动力学的纳米受限水输运的研究[D]. 钱雨辰. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [5]改进聚类分析算法及其在DNA序列中的应用[D]. 陈小颖. 吉林农业大学, 2019(03)
- [6]醇类化合物色谱保留值—结构—热值的关系研究[D]. 牛丽芳. 成都理工大学, 2017(03)
- [7]基于人工神经网络的QSAR模型在混合物联合毒性中的应用研究[D]. 赵亚玲. 电子科技大学, 2017(02)
- [8]烃类化合物定量结构与辛烷值的关系研究[D]. 仇爱波. 江苏科技大学, 2014(03)
- [9]化合物表征及其在化学信息学中的应用[D]. 龙海林. 河南大学, 2012(10)
- [10]原子平衡电负性在分子设计与分子模拟中的应用研究[D]. 戴益民. 中南大学, 2012(12)