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




Lepsze zrozumienie ekspresji genów
20-11-2017

Lepsze zrozumienie ekspresji genów

Cabianca i jej zespół chcieli uzyskać odpowiedź na pytanie, czy położenie przestrzenne DNA w jądrze komórkowym ma wpływ na poprawne programowanie ekspresji genów.

Diamentowy Grant 2018
20-11-2017

Diamentowy Grant 2018

Do dnia 15 stycznia 2018 r. będzie trwał nabór wniosków w ramach VII edycji konkursu Diamentowy Grant.

Nowa droga wydzielania białek
20-11-2017

Nowa droga wydzielania białek

Europejscy naukowcy zbadali mechanizm leżący u podstaw niekonwencjonalnego procesu wydzielania niektórych białek.

Nagrodzono najlepsze koła naukowe
20-11-2017

Nagrodzono najlepsze koła naukowe

Studenci z Politechniki Łódzkiej zdobyli w niedzielę w Warszawie główną nagrodę w konkursie StRuNa dla najlepszych kół naukowych.

Informacje dnia: Lepsze zrozumienie ekspresji genów Diamentowy Grant 2018 Nowa droga wydzielania białek UŚ: pierwszy lot badawczy mobilnego laboratorium Beztlenowy reaktor do oczyszczania ścieków Nagrodzono najlepsze koła naukowe Lepsze zrozumienie ekspresji genów Diamentowy Grant 2018 Nowa droga wydzielania białek UŚ: pierwszy lot badawczy mobilnego laboratorium Beztlenowy reaktor do oczyszczania ścieków Nagrodzono najlepsze koła naukowe Lepsze zrozumienie ekspresji genów Diamentowy Grant 2018 Nowa droga wydzielania białek UŚ: pierwszy lot badawczy mobilnego laboratorium Beztlenowy reaktor do oczyszczania ścieków Nagrodzono najlepsze koła naukowe

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl 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 UAM CISNIENIE POZNAN Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka 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