Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Systemy uczące się mogą ulepszyć projektowanie molekularne

Na różnych etapach badań nad tworzeniem efektywnych nanosystemów wykorzystywanych w produkcji molekularnej użyteczna byłaby możliwość oszacowania właściwości i reakcji układów atomów o różnej wielkości. W przypadku nierelatywistycznej mechaniki kwantowej, takich informacji dostarcza równanie Schrödingera, ale tylko w przypadku analitycznych obliczeń dla atomu wodoru oraz jonów z jednym elektronem. Dla większych atomów i cząsteczek, rozwiązania liczbowe wymagają pewnych kompromisów pomiędzy wykonalnością obliczeń a ich dokładnością. Ostatnie prace naukowców z Argonne National Laboratory sugerują, że systemy uczące się mogą być efektywną alternatywą dla obliczeń liczbowych.

Pakiet algorytmów sztucznej inteligencji może stać się podstawowym zestawem wykorzystywanym w chemii. Dzięki oprogramowaniu komputerowemu można obecnie szybko przewidzieć właściwości cząsteczek na podstawie ich przypuszczalnej struktury. Tego typu postęp powinien umożliwić chemikom projektowanie nowych cząsteczek na komputerach zamiast przeprowadzania przeciągających się w nieskończoność badań na zasadzie prób i błędów.

Głównym przeciwnikiem komputerowego wspomagania jest równanie Schrödingera. Teoretycznie, dzięki temu matematycznemu potworowi można obliczyć prawdopodobieństwo, że w danym atomie lub cząsteczce elektrony będą znajdować się w określonym położeniu, które determinuje właściwości chemiczne i fizyczne. Sytuacja komplikuje się jednak przy większej ilości elektronów i protonów, więc dokładne rozwiązania są możliwe jedynie dla najprostszych systemów atomów.

Naukowcy opracowali model komputerowego systemu uczącego się do obliczenia energii atomizacji (energia potrzebna do rozbicia izolowanej cząsteczki na swobodne atomy) i zastosowali ten model do bazy danych utworzonej z 7165 mikroskopijnych cząsteczek organicznych o znanej strukturze i energii wiązań, oraz zawierających do siedmiu atomów węgla, azotu , tlenu, lub siarki, a także odpowiednią ilość atomów wodoru niezbędnych do nasycenia wiązań. Wyniki badań wykazały, iż przeciętnie błąd obliczeń wynosi zaledwie 9,9 kcal/mol, porównywalnie do stopnia dokładności metod opartych na równaniu Schrödingera, z tą różnicą, że obliczenia te wykonano w ułamkach sekundy, a nie w ciągu godzin. Naukowcy sugerują, że ich metoda może pozwolić na racjonalne projektowanie cząsteczek lub obliczeń dynamiki molekularnej systemów atomów, które są poddawane reakcjom chemicznym.

Źródło: www.nanonet.pl

Tagi: projektowanie, model, atom, molekuła, lab, laboratorium, reakcja chemiczna
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT
24-07-2017

Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT

Dwóch naukowców z Politechniki Wrocławskiej znalazło się w gronie dziesięciu najlepszych polskich innowatorów poniżej 35. roku życia według magazynu MIT Technology Review.

ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018
24-07-2017

ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018

European Reseach Council podało harmonogram naboru wniosków, który będzie odbywał się w drugiej połowie 2017 r. i 2018 r. w ramach konkursów organizowanych przez tę instytucję.

Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu
21-07-2017

Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu

Naukowcy w ramach projektu HELICOID wykorzystują techniki obrazowania hiperspektralnego w celu lepszej lokalizacji nowotworów złośliwych podczas zabiegów chirurgicznych.

Informacje dnia: Środowiskowe Studia Doktoranckie – InterDokMed Rola Lactobacillus w zdolności do biosporcji jonów kadmu Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018 25 mln zł na pierwsze zespoły badawcze AGH w prestiżowym szanghajskim rankingu Środowiskowe Studia Doktoranckie – InterDokMed Rola Lactobacillus w zdolności do biosporcji jonów kadmu Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018 25 mln zł na pierwsze zespoły badawcze AGH w prestiżowym szanghajskim rankingu Środowiskowe Studia Doktoranckie – InterDokMed Rola Lactobacillus w zdolności do biosporcji jonów kadmu Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018 25 mln zł na pierwsze zespoły badawcze AGH w prestiżowym szanghajskim rankingu

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab