內容大鋼
《化學信息學》是為大學本科生而編寫的化學信息學教材,共分為6章:第1章介紹了化學信息學基礎,內容主要包括化學信息學的產生與發展、基本概念、研究內容與方法及其與實驗科學的關係,人工智慧技術在化學中的應用簡介;第2章介紹了化學結構的電腦表示方法與特點、SMILES編碼與MOL格式文件、化學軟體ChemOffice與HyperChem的使用;第3章重點講述了基於網路資源的化學文獻檢索方法與技巧、重要資料庫與學術期刊,文獻管理軟體EndNote的使用;第4章介紹了基本數據統計與回歸建模分析、機器學習與深度學習及其實現簡介;第5章介紹了正交試驗設計與均勻試驗設計等;第6章主要介紹了分子力學與分子模擬初步。
《化學信息學》可作為高等學校化學、化工、材料、生物、環境等相關專業本科生化學信息學課程的基礎教材。由於所涉及內容、技術與方法等具有一定的普適性,本書也可作為相關領域科研人員和研究生的參考用書。
目錄
第1章 緒論
本章要點
1.1 信息與信息學
1.1.1 信息
1.1.2 信息學
1.2 化學信息與化學信息學
1.2.1 化學信息
1.2.2 化學信息學的產生與發展
1.3 化學研究與人工智慧
1.3.1 科學研究範式與人工智慧
1.3.2 化學人工智慧
1.4 化學信息學與實驗科學的關係
1.5 關於本教材
思考與練習
參考文獻與擴展閱讀
第2章 化學結構的電腦表示
本章要點
2.1 化學結構的表示
2.1.1 化學結構的一般表示及其特點
2.1.2 化學結構的電腦表示方法
2.2 SMILES編碼
2.2.1 SMILES基本編碼
2.2.2 SMILES擴展編碼
2.3 其他線性編碼
2.3.1 SLN編碼
2.3.2 ROSDAL編碼
2.3.3 InChI標識與InChIKey
2.4 化學結構的二維表示及格式文件
2.4.1 連接表
2.4.2 格式文件
2.5 化學結構的電腦處理
2.5.1 化學結構的電腦輸入與可視化
2.5.2 ChemOffice/ChemBioOffice簡介
2.5.3 HyperChem簡介
思考與練習
參考文獻與擴展閱讀
第3章 化學文獻檢索與管理
本章要點
3.1 文獻基礎知識
3.1.1 文獻檢索的意義
3.1.2 科技文獻的類型及其特點
3.1.3 重要的文獻源
3.1.4 科技文獻檢索方法與途徑
3.2 美國化學文摘(CA)
3.2.1 CA概況
3.2.2 SciFinder資料庫
3.3 科學引文索引與工程索引
3.3.1 科學引文索引(SCI)
3.3.2 Web of Science
3.3.3 工程索引(EI)
3.4 ScienceDirect與Reaxys資料庫
3.4.1 ScienceDirect資料庫
3.4.2 Reaxys資料庫
3.5 中文文獻檢索簡介
3.5.1 概述
3.5.2 中國知網
3.6 搜索引擎檢索
3.7 重要學術期刊簡介
3.7.1 電子期刊的興起
3.7.2 綜合性期刊
3.7.3 常見的化學化工類期刊
3.8 文獻管理軟體
3.8.1 文獻管理與軟體
3.8.2 EndNote簡介
思考與練習
參考文獻與擴展閱讀
第4章 常用數據處理方法
本章要點
4.1 化學計量學簡介
4.1.1 計量與計量學
4.1.2 化學計量學的基本內涵
4.2 化學數據的預處理
4.2.1 化學數據的基本特點
4.2.2 化學數據的基本描述
4.2.3 化學數據常用的預處理方法
4.3 線性回歸
4.3.1 回歸模型與最小二乘法
4.3.2 多元線性回歸分析
4.4 主成分分析與因子分析
4.4.1 主成分分析
4.4.2 因子分析
4.5 偏最小二乘分析及其應用
4.6 深度學習與人工智慧建模簡介
4.6.1 機器學習與人工智慧建模的發展
4.6.2 人工神經網路與機器學習基礎
4.6.3 深度學習建模的實現
思考與練習
參考文獻與擴展閱讀
第5章 試驗設計與優化
本章要點
5.1 試驗設計基礎
5.2 單因素優選法
5.2.1 均分法與對分法
5.2.2 黃金分割法
5.2.3 分數法(斐波那契數列法)
5.2.4 其他方法介紹
5.3 正交試驗設計
5.3.1 正交試驗設計基礎
5.3.2 正交試驗設計的直觀分析法
5.3.3 正交試驗設計的方差分析法
5.4 均勻試驗設計
5.4.1 均勻試驗設計基礎
5.4.2 均勻試驗設計方法
思考與練習
參考文獻與擴展閱讀
第6章 分子力學與分子模擬
本章要點
6.1 分子模擬方法概述
6.2 分子力學理論基礎
6.2.1 分子力學的產生與發展
6.2.2 分子力學的基本假定
6.2.3 分子力場構成
6.3 分子力學勢能函數及力場參數化
6.3.1 鍵伸縮能
6.3.2 鍵角彎曲能
6.3.3 二面角扭曲轉動能
6.3.4 范德華相互作用能
6.3.5 靜電相互作用能
6.3.6 交叉項
6.3.7 分子力場參數化
6.4 常見的分子力場
6.4.1 常見的分子力場介紹
6.4.2 常見分子力場的選擇
6.4.3 分子力場存在的問題
6.5 分子力學與量子力學的比較
6.6 分子力場應用
6.6.1 分子結構的優化
6.6.2 分子對接
6.6.3 分子動力學模擬
6.7 Schrodinger功能及分子對接簡介
6.7.1 Schrodinger功能簡介
6.7.2 Schrodinger中的分子對接簡介
6.8 分子力學發展趨勢
思考與練習
參考文獻與擴展閱讀
附錄
附錄1 格魯布斯(Grubb