| Результаты этапа: Существенно расширен набор молекулярных полей для описания свойств супрамолекулярных систем, позволяющий осуществлять построение корреляций “структура-свойство” в рамках развиваемой в Проекте методологии непрерывных молекулярных полей. Разработан принципиально новый тип молекулярных полей – непрерывные индикаторные поля. Предложены теоретическое обоснование использования этого типа полей и методы их аппроксимации. Осуществлена программная реализация непрерывных индикаторных полей и оценена их применимость для прогнозирования свойств на широком наборе примеров сложных химических систем, в том числе имеющим практическое значение - комплексообразование органических соединений с металлами, образование комплексов белок-лиганд, краситель-целлюлозное волокно и др. Разработана методология построения пространственного выравнивания комплексов органических лигандов с металлами на основе использования координационного полиэдра. С ее помощью впервые проведено 3D-QSPR моделирование свойств супрамолекулярных комплексов органический лиганд – металл, важных для совершенствования процессов утилизации ядерных отходов, на примерах комплексов полиазагетероциклических лигандов с Am+3/Eu+3. Реализован набор процедур, позволяющих комбинировать различные типы молекулярных полей, а также осуществлять их отбор либо взвешивание. Для объективной оценки прогнозирующей способности регрессионных моделей реализована процедура внешнего скользящего контроля, а также методы оценки ожидаемых ошибок моделей с использованием процедур ресэмплинга. Обеспечена возможность получения гистограмм, описывающих плотность прогноза. Кроме того, реализованы методы определения области применимости моделей. Реализованы ансамблевые методы обучения, приводящие при помощи агрегирования к существенному росту прогнозирующей способности моделей. Реализованы методы визуального анализа моделей с помощью средств интерактивной трехмерной графики, основанные на: (1) анализе перекрывания молекулярных полей с соответствующими полями регрессионных коэффициентов; (2) разложении значений прогнозируемых свойств по индивидуальным атомам; (3) разложении значений прогнозируемых свойств по типу полей (в случае непрерывных индикаторных полей по типам атомов). Создан Web-сайт для проекта по адресу http://sites.google.com/site/conmolfields/. На сайте в свободном доступе для пользователей размещены регулярно обновляемые версии разрабатываемого программного обеспечения (модули на языке R) с подробной инструкцией их применения. |
