Kemianinformatiikka
Kemianinformatiikka (tunnetaan myös nimillä kemoinformatiikka ja kemiallinen tietotekniikka) on suurten kemiallisten tietomäärien tutkimista. Sitä tehdään useimmiten tietokoneiden avulla. Lääkeyritykset käyttävät näitä välineitä uusien lääkkeiden löytämiseen.
Kemiainformatiikassa käytetään tietojenkäsittelyä ja tietotekniikkaa kemian ongelmien ratkaisemisessa. Kemiainformatiikka käsittelee algoritmeja, tietokantoja ja tietojärjestelmiä, verkkoteknologiaa, tekoälyä ja pehmeää laskentaa, informaatio- ja laskentateoriaa, ohjelmistotekniikkaa, tiedonlouhintaa, kuvankäsittelyä, mallintamista ja simulointia, signaalinkäsittelyä, diskreettia matematiikkaa, säätö- ja systeemiteoriaa, virtapiirien teoriaa ja tilastotieteellistä tutkimusta, joiden avulla voidaan tuottaa uutta tietoa kemiasta.
Historia
F.K. Brown määritteli termin kemoinformatiikka vuonna 1998:
Perusteet
Kemiainformatiikassa yhdistyvät kemian ja tietojenkäsittelytieteen tieteelliset työalat. Kemiainformatiikkaa voidaan soveltaa myös paperi-, sellu- ja väriaineteollisuuden tietojen analysointiin.
Käyttää
Varastointi ja haku
Keminformatiikan ensisijainen sovellus on yhdisteisiin liittyvän tiedon tallentaminen. Tällaisen tallennetun tiedon tehokas haku sisältää aiheita, joita käsitellään tietojenkäsittelytieteessä tiedonlouhintana ja koneoppimisena.
Tiedostomuodot
Tietokoneet esittävät kemiallisia rakenteita erikoistuneissa muodoissa, kuten XML-pohjaisessa Chemical Markup Language -merkintäkielessä tai SMILESissä. Jotkin formaatit soveltuvat 2- tai 3-ulotteisiin visuaalisiin esityksiin, kun taas toiset soveltuvat paremmin fysikaalisten vuorovaikutusten tutkimiseen, mallintamiseen ja telakointitutkimuksiin.
Virtuaalikirjastot
Kemialliset tiedot voivat koskea todellisia tai virtuaalisia molekyylejä. Virtuaaliyhdisteiden avulla voidaan tutkia kemiallista tilaa ja ennustaa uusia yhdisteitä, joilla on haluttuja ominaisuuksia.
Yhdisteluokkien (lääkkeet, luonnontuotteet, monimuotoisuuteen tähtäävät synteettiset tuotteet) virtuaalikirjastot on äskettäin luotu FOG-algoritmia (fragmenttioptimoitu kasvu) käyttäen.
Virtuaalinen seulonta
Varsinaisten kemikaalien testaamisen sijasta virtuaaliseulonnassa seulotaan yhdisteitä tietokoneella, jotta voidaan tunnistaa yhdisteet, joilla on todennäköisesti haluttuja ominaisuuksia, kuten biologinen aktiivisuus tiettyä kohdetta vastaan.
Kvantitatiivinen rakenne-aktiivisuussuhde (QSAR)
Tällä pyritään ennustamaan yhdisteiden aktiivisuus niiden rakenteiden perusteella. Nämä tutkimukset yhdistävät keminofarmatiikan ja kemometriikan. Myös kemialliset asiantuntijajärjestelmät ovat merkityksellisiä. Ne edustavat osia kemiallisesta tietämyksestä tietokoneissa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on kemoinformatiikka?
V: Kemoinformatiikka on suurten kemiallisten tietomäärien tutkimista tietokoneiden avulla.
K: Mitä työkaluja käytetään ensisijaisesti kemoinformatiikassa?
V: Kemoinformatiikassa käytettävät välineet ovat tietokoneita.
K: Miksi kemoinformatiikka on tärkeää?
V: Kemoinformatiikka on tärkeää, koska lääkeyritykset käyttävät sitä uusien lääkkeiden löytämiseen ja kemian ongelmien ratkaisemiseen.
K: Mitä kemoinformatiikka käsittelee?
V: Kemoinformatiikka käsittelee algoritmeja, tietokantoja ja tietojärjestelmiä, verkkoteknologiaa, tekoälyä ja pehmeää laskentaa, informaatio- ja laskentateoriaa, ohjelmistotekniikkaa, tiedonlouhintaa, kuvankäsittelyä, mallintamista ja simulointia, signaalinkäsittelyä, diskreettiä matematiikkaa, säätö- ja systeemiteoriaa, piiriteoriaa ja tilastotiedettä.
Kysymys: Miten kemoinformatiikka tuottaa uutta tietoa kemiasta?
V: Kemoinformatiikka tuottaa uutta tietoa kemiasta käyttämällä tietojenkäsittelytieteen ja tietotekniikan keinoja kemian tietojen analysointiin ja kemian ongelmien ratkaisemiseen.
K: Mitä on kemianinformatiikka?
V: Kemianinformatiikka on toinen nimi kemoinformatiikalle.
K: Miten kemoinformatiikkaa käytetään uusien lääkkeiden löytämiseen?
V: Lääkeyritykset käyttävät kemoinformatiikkaa analysoidakseen suuria määriä kemiallista dataa ja havaitakseen malleja, joita voidaan käyttää uusien lääkkeiden suunnittelussa.
