摘要建立定量构效关系(QSPR)模型探索影响有机化合物热容的结构因素，为热容的预测提供理论依据。从622个有机化合物的样本集中随机选择497种作为训练集用于建立模型，125种作为测试集用于验证评价模型。应用DRAGON 2.1软件计算有机物分子的分子描述符及运用蚁群算法筛选出6个分子描述符作为模型的输入变量，随后使用共轭梯度法和支持向量机法分别建立了线性模型（ACO-CG）和非线性模型（ACO-SVM)。预测结果表明：所建模型稳健，泛化能力强，预测误差小，预测效果令人满意，并且共轭梯度模型（R2=0.9494）和支持向量机模型(R2=0.9501)能够反映出有机物热容和其分子结构的关系，结果具有很高的精度。64160

毕业论文关键词  定量构效关系，蚁群算法，共轭梯度，支持向量机  

 毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Quantitative Structure-Property Relationship for the prediction of heat capacity of organic compounds    

Abstract Quantitative structure-property relationship (QSPR) model was established to explore the factors that influence the structures of heat capacity of a set of organic compounds in order to provide the theoretical foundation for the prediction of heat capacity. The dataset of 622 kinds of the organic compounds was randomly pided into a training set (497) for model establishment and a testing set (125) for model validation. Dragon 2.1 software was applied to calculate molecular descriptors and ACO algorithm was adopted to select molecular descriptors and as a result six molecular descriptors were selected as the input variables of QSPR model. Conjugate gradient method and support vector machine method were utilized to produce linear model (ACO-CG) and nonlinear model (ACO-SVM) respectively. The results showed that the QSPR model was of great robustness, outstanding generalization ability and small prediction error. The predicting results was satisfactory, and conjugate gradient model（R2=0.9494）and support vector machine model(R2=0.9501) could build the relationship between the heat capacity and their structures with high accuracy.

Key word  QSPR; heat capacity; ACO algorithm; conjugate gradient; support vector machine

1  引言 1

1．1  课题背景和意义 1

1．2  国内外研究现状 2

1．3  本论文工作 4

2  研究方法介绍 5

2．1  QSPR的介绍 5

2．2  蚁群算法介绍 7

2．3  共轭梯度法 9

2．4  SVM介绍 11

3  热容的QSPR研究 14

3．1  研究步骤 14

3．2  QSPR研究结果 17

3．3  与已有模型的比较 24

4  结论 26

致   谢 27

参考文献 28

附表 32

1  引言

1．1  课题背景和意义

化学一直被认为是一门实验科学，注重实验方法和实验结果。伴随着量子化学——理论化学的一个分支学科的出现，这一观点才被打破。量子化学从微观角度揭示了稳定和不稳定分子的结构，但是，物质分子的结构与其性质之间有何种联系，一直未能有很好的解释。随着科技的发展，计算机技术逐渐应用到化学学科中来。20世纪60年代以后，量子化学计算方法得到极大的发展，其中出现了从头算方法、半经验算法等方法。20世纪70年代中期，Hansch和Free-Wilson等人借助计算机技术，建立了物质分子结构及其性质关系的表达式，开创了定量构效关系（Quantitative Structure Property Relationship，QSPR）研究的先河。论文网