用支持向量回归方法预测多氯代二苯并呋喃类化合物的正辛醇/水分配系数

采用Chemoffice8.0中的MOPAC-AM1算法对135个多氯代二苯并呋喃(PCDFs)类化合物的6种量子化学结构参数进行计算,并将筛选后的量化参数作为PCDFs分子的结构描述符,利用支持向量回归方法建立分子结构与正辛醇/水分配系数间的相关模型并进行预测.将所得结果与逐步多元回归方法的结果进行对比分析,支持向量回归方法所得结果均优于多元回归方法.     

人工神经网络预测多氯代二苯并-对-二恶英的正辛醇/水分配系数

采用Chemoffice8.0中的MOPAC-AM1算法对多氯代二苯并-对-二恶英(PCDDs)化合物的量子化学结构参数进行计算,并将筛选后的量化参数作为PCDDs分子的结构描述符,利用人工神经网络中的反向传播网络和径向基函数网络建立分子结构与正辛醇/水分配系数间的相关模型并进行预测,并将所得结果与多元回归方法的结果进行对比分析发现:反向传播网络和径向基函数网络所得结果均优于多元回归方法.     

用量子化学方法预测PCDFs的Ah受体结合能力(1)--神经网络模型

利用AM1半经验量子化学方法计算135种多氯联苯并呋喃(PCDFs)的12种结构一性质参数,以30种已有文献值的PCDFs为训练样本,采用误差反向传播人工神经网络(BP—ANN)方法建立PCDFs芳烃(Ah)受体结合能力的定量结构活性关系(QSAR)方程,对训练样本集以外的3个测试样本的检验结果表明,模型具有相当高的精度(训练样本最大相对误差小于5％,检验样本最大相对误差小于7％),且误差频数符合正态分布,表明该模型可用于未知样本的定量预测,据此给出目前尚没有文献值的其余102种PCDFs的Ah受体结合能力的预测值。     

用量子化学方法预测PCDFs的Ah受体结合能力(2):变量的灰色关联分析

为进一步阐明PCDFs的芳烃(Ah)受体结合能力与分子结构之间的关系，引入灰色关联分析方法，计算出作为描述符的12种结构-性质参数及一种衍生参数对于Ah受体结合能力的影响程度排序，并结合变量的物理意义进行分析。结果表明，最具影响的3种参数依次为分子最低未占据轨道能(Elumo)、亲电超离域度之和(Sr^E)、分子平均极化率(α)，这说明PCDFs分子的得电子能力和分子平均极化率对其Ah受体结合能力的影响最大，随着氯原子取代数目的增大，Elumo和Sr^E值变小，分子易得电子而被还原；而α值增大则意味着PCDFs分子与受体间色散力的增强，这2种因素促使Ah受体结合能力呈增大趋势。     

基于DFT与量子拓扑学的氯代二苯并呋喃QSPR研究

为了研究多氯代二苯并呋喃(PCDFs)在云杉针叶和飞灰表面的光解半衰期(t1/2)与其结构的定量关系,本文应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)基组上优化和振动分析计算了48种PCDFs的分子空间几何结构,得到其各原子之间空间拓扑距离,并建立拓扑空间距离矩阵.结合分子中各原子的支化度,应用原子平衡电负性对分子图进行着色修饰,得到量子拓扑指数XP1、XP2.采用偏最小二乘回归法(PLS)对48种PCDFs在云杉针叶和飞灰表面的t1/2进行模拟分析,分别得到2定量结构-性质相关(QSPR)模型,并用这种模型对t1/2进行预测,结果表明预测结果和实验值吻合较好.同时对QSPR拓扑模型采用留一检验法(LOO)进行测试,测试结果显示模型具有良好稳定性和较强的预测能力.     

用支持向量回归方法预测多氯代二苯并-对-二恶英的正辛醇/水分配系数

采用Chemoffice8.0中的MOPAC-AM1算法对多氯代二苯并-对-二恶英(PCDDs)化合物的量子化学结构参数进行计算,将筛选后的量化参数作为PCDDs分子的结构描述符,利用支持向量回归方法建立分子结构与正辛醇/水分配系数间的相关模型并进行了预测.将所得结果与逐步多元回归方法的结果进行对比分析发现,支持向量回归方法所得结果均优于多元回归方法.     

基于分布式无线智能传感器网络的结构模态识别

利用美国伊利诺伊大学结构健康监测项目组研制的ISM400无线智能传感器,分别采用分布式和集中式数据采集方法,对一个简支层压板进行了振动测试试验.采用自然环境激励技术(NExT)和特征系统实现算法(ERA)相结合的一种时域联合算法,仅利用输出信号对结构模态参数进行识别,并将识别结果与有限元模型的计算结果进行了对比分析.根据分布式与集中式两种数据采集处理方法识别的振动频率和模态振型,与有限元数值模拟结果吻合较好,验证了基于分布式数据采集的无线智能传感器网络在结构模态识别中的可行性.在大型土木工程结构需要布置大量传感器时,分布式无线智能传感器网络因其高度集成化和节约电源等优点,比采用传统的集中式数据采集方法更加高效实用.     

多氯二苯并呋喃的定量结构-色谱保留关系研究

气相色谱的保留行为(RI/RRT)通常被用来区分不同的异构体.已有不少关于利用PCDFs的色谱保留行为和分子结构描述子建立定量结构-色谱保留关系(QSRR)来预测化合物的色谱保留值的报道.本文利用分子电性距离矢量(MEDV-13)表征PCDFs异构体的分子结构,结合最佳子集回归方法挑选出1～2个描述子,与PCDFs在不同固定相(DB-5,SE-54,OV-101)上的色谱保留值建立定量色谱保留关系模型.     

基于分层同步的脑结构和功能网络关系研究

脑通过结构分割和功能整合达到局部专注又整体协作的工作模式,因此了解脑结构网络和功能网络之间的关系对深入理解脑活动具有重要意义.将耦合神经元群模型作为脑结构网络中的节点,其协同动力学可以重现脑神经活动的主要特征.基于模型分层同步的时间序列,构造脑功能网络并通过对比脑结构与功能网络的拓扑研究二者的关系.在猫和猿猴脑结构网络上进行的分层同步实验表明,脑结构和功能网络具有相似的连接模式,分层同步活动与结构网络的层次结构具有一致性,并基于结构网络中节点之间的相似性对二者的一致性进行了定量研究.数值试验的结果支持了脑结构网络的分层结构是脑功能分割和整合的基础,并且脑功能的整合和分割是通过神经元集群的协同活动实现的.     

基于图论的分裂型人格障碍多加权脑结构网络研究

基于图论方法分析分裂型人格障碍(SPD)患者与健康对照在脑结构网络局部和全局参数上的差异.根据Brainnetome脑图谱将大脑皮层划分为246个脑区,利用扩散加权图像重建脑白质神经纤维束,构建以神经纤维束条数、密度、长度和优化的密度为加权方式的脑结构网络.计算网络节点参数和全局参数,通过假设检验找出具有显著性差异的脑区.结果发现,SPD患者与健康人的脑结构网络在全局参数上无显著性差异;在节点参数上,6个脑区存在显著性差异;差异脑区在位置上显示出左右脑不对称性,在功能上与认知、情感和感知高度相关.研究结果可为疾病诊断治疗提供重要参考.