学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于支持向量机的化学农药QSAR建模

作 者: 向科军
导 师: 袁哲明
学 校: 湖南农业大学
专 业: 植物保护
关键词: 支持向量回归 化学农药 定量构效关系 新烟碱类杀虫剂 磺酰脲类除草剂
分类号: S482.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 32次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


化学农药在植物保护中占据主导地位,定量构效关系(Quantitative Structure-activity Relationship, QSAR)是化学与生物学的桥梁,基于QSAR建模进行化学农药分子合理设计是提高农药活性、加快新农药开发速度、节约开发成本的重要途径。传统基于经验最小化原则的建模方法如多元线性回归(Multiple Linear Regression, MLR)、逐步线性回归(Stepwise Linear Regression, SLR)、主成分回归(Principal Component Regression, PCR)、偏最小二乘法回归(Partial Least Square Regression, PLSR)、人工神经网络(Artificial Neural Networks, ANN)等存在较多缺陷。基于统计学习理论的支持向量机(Support Vector Machine, SVM)是目前发展最快的机器学习方法,它基于结构风险最小,较好地解决了小样本、非线性、过拟合、维数灾和局极小等问题,泛化推广能力优异。SVM包括分类(Support Vector Classification, SVC)和回归(Support Vector Regression, SVR)。SVC将化合物毒性定性分为两类或多类,SVR更适用于QSAR。SVM的主要缺陷是核函数选择依赖经验缺乏理论指导、可解释性差等。本文对SVR进行了若干改进:在核函数选择上,发展了以均方误差(Mean Square Error, MSE)最小原则自动选择最优核函数的方法。在描述符的汰选方面,借用SLR线性筛选描述符的思想,基于SVR发展了以MSE最小为原则的非线性“多轮末尾淘汰法”,逐一从全部原始描述符中剔除对提高模型精度有不利影响的描述符,以保留描述符建模预测。在SVR解释性方面,发展了单因子重要性分析、单因子效应分析方法,可给出各保留描述符对预测精度影响的重要性排序、显著性测验和活性随描述符的变化趋势,使SVR具备了部分解释能力。将改进SVR应用于新烟碱类杀虫剂磺酰脲类除草剂QSAR建模。新烟碱类杀虫剂QSAR模型经非线性描述符筛选后,保留6个描述符分别为疏水性参数、分子范德华体积、分子表体积、轨道能级差、吡啶环净电荷、二面角2,给出了6个保留描述符的重要性排序、显著性测验和活性随描述符的变化趋势;基于SVR以6个保留描述符建立新烟碱类杀虫剂QSAR模型,拟合MSE、决定系数R2分别为0.0803、0.9584,留一法预测MSE、R2分别为0.3004、0.8479,预测精度明显优于PCR、PLS、描述符不汰选SVR等参比模型。磺酰脲类除草剂QSAR模型经非线性描述符筛选后,保留7个描述符分别为分子极化率P、标号为11、12、14、15、16的原子的Milliken电荷、分子中第10号氮原子所连氢原子Milliken电荷,给出了6个保留描述符的重要性排序、显著性测验和活性随描述符的变化趋势;基于SVR以7个保留描述符建立磺酰脲类除草剂QSAR模型,拟合MSE、R2分别为0.0442、0.9577,留一法预测MSE、R2分别为0.2579、0.7500,预测精度同样明显优于PCR、PLS、描述符不汰选SVR等参比模型。改进支持向量回归在化学农药非线性QSAR建模上有较大应用前景。

全文目录


相似论文

  1. 害虫捕食性天敌拟环纹豹蛛烟碱型乙酰胆碱受体毒理学特性研究,S476.2
  2. 烟粉虱田间种群抗药性监测及BtGluClα1基因组结构的分析,S433
  3. 马铃薯甲虫对4种新烟碱类杀虫剂的敏感性变化及其机理,S435.32
  4. 基于HVS的无参考图像质量评价方法的研究,TP391.41
  5. 时间序列非线性分析及其应用,S11
  6. 新型FXR拮抗剂和DHODH抑制剂的发现和优化,R917
  7. 草鱼源ACE抑制肽的分离纯化及定量构效研究,TQ464.7
  8. 粗糙集理论和Flex技术在中长期径流预报中的应用,P338
  9. 非汛期水库群协同优化调度与应用研究,TV697.11
  10. FGFR1选择性小分子抑制剂靶标识别及定量构效关系研究,R914.2
  11. 基于stitch数据库的老年痴呆药物虚拟筛选,R96
  12. 基于智能算法的碳纤维原丝纺丝工艺监测与优化,TQ342.742
  13. 支持向量回归在化学农药定量构效关系中的应用,S48
  14. 生物农药与化学农药对比分析,S48
  15. HDAC抑制剂:LBH589类似物的设计、合成及生物活性研究,R914
  16. 定量构效关系和分子对接在药物分析化学中的应用,R917
  17. HIV-1逆转录酶抑制剂的定量构效关系及分子设计研究,R512.91
  18. 噁唑烷酮类化合物抗菌活性筛选及构效关系研究,R96
  19. 新型拓扑异构酶I抑制剂的计算机设计、合成与抗肿瘤活性研究,R730.5
  20. 半监督联合训练分类方法研究及其应用,TP311.13

中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 农药防治(化学防治) > 各种农药 > 除草剂(杀草剂)
© 2012 www.xueweilunwen.com