Journal of Computer Chemistry, Japan
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1 巻 , 1 号
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研究論文
  • 福田 朋子, 松本 高利, 田辺 和俊, 長嶋 雲兵, 青山 智夫
    原稿種別: 研究論文
    2002 年 1 巻 1 号 p. 1-8
    発行日: 2002年
    公開日: 2003/04/08
    ジャーナル フリー
    新規フロン代替物質探査のために、フロン類に特有なC-Fの強い吸収が観測される1500-500cm-1付近の含フッ素化合物44分子の赤外吸収強度とそれらの分子の8種類(C=C, C-C, C=O, C-O, C-H, C-F, C-Cl, O-H)分子内結合数との相関を3層のパーセプトロンタイプニューラルネットワークに学習させ、8種類の分子内結合数の赤外吸収強度への影響を3層パーセプトロン型ニューラルネットワークの入力パラメータの感度解析(パラメータスキャン)[2]と偏微分係数解析[3, 4]を用いて解析した。
    ニューラルネットワークは、Leave-one-outテストで誤差が10%以下の予測を行うよう学習を行った。感度解析の結果、C=C, C-C, C=O, C-O, C-H, C-F, C-Cl, O-Hの8種類の分子内結合のうち C=O, O-Hが多いと赤外吸収強度が大きくなることが判った。C-Fもその結合数が多い場合は赤外吸収強度が大きくなるが、相対的に少ない場合はむしろ吸収強度を小さくする。C-Oは全く吸収強度に影響を与えない。偏微分係数解析では、C-C, C=O, C-Cl, O-Hの数が大きな吸収強度に寄与することが判った。C-OとC-Fの影響は小さいことが示唆された。
    両者の結果は不飽和炭素アルコール系より飽和炭素エーテル系のフロンの方が赤外吸収強度の小さな代替フロンができる可能性の大きいことを示唆している。
  • 目黒 俊幸, 山登 一郎
    原稿種別: 研究論文
    2002 年 1 巻 1 号 p. 9-22
    発行日: 2002年
    公開日: 2003/04/08
    ジャーナル フリー
    タンパク質の折り畳み機構をシミュレーションするモンテカルロ法をより効率的にするため、分子変形方法を新たに工夫し(平行移動法)、従来の方法(二面角法)との差異を比較検討した。
    それぞれの分子変形方法を用いて、αヘリックス構造をもつCペプチド及びββα構造をもつ28残基のポリペプチドについてシミュレーションした結果、力場パラメータは同じでも、分子変形方法が異なれば、形成される分子の構造も変化することが明らかになった。Cペプチドのモンテカルロシミュレーションでは二面角法を用いた方が効率よく構造を形成できた。反対に28残基ポリペプチドのモンテカルロシミュレーションでは、今回新たに提案する平行移動法を用いた方が、従来の二面角法より効率よく天然構造に近い構造を発生することが可能であった。
  • 田辺 和俊, 松本 高利
    原稿種別: 研究論文
    2002 年 1 巻 1 号 p. 23-28
    発行日: 2002年
    公開日: 2003/04/08
    ジャーナル フリー
    構造活性相関により化学物質の構造から有害性を高い精度で予測する手法を開発することを目指して、ニューラルネットワークを用いて発ガン性のデータを解析した。41種類の有機塩素化合物について分子軌道計算などから求まる7種類の記述子を用いてニューラルネットワークを学習し、leave-one-out testを行った結果、的中率93%の予測手法を開発することができた。
  • 田村 克浩, 稲富 雄一, 長嶋 雲兵
    原稿種別: 研究論文
    2002 年 1 巻 1 号 p. 29-36
    発行日: 2002年
    公開日: 2003/04/08
    ジャーナル フリー
    2進数における循環小数である10進数の0.1を109回逐次加えるプログラムと104回の部分和をとり、これを105回加え最終的に109回加えるプログラムを作成し、メッセージ通信ライブラリMPIを用いてプログラムの並列化を行った。これらプログラムをAlta Technology AltaCluster、Hitachi SR8000、IBM RS/6000 SP、SGI Origin2000の計4種類の並列計算機を用いて8CPUまでの実行速度および計算精度の評価を行った。その結果、通信量が演算量に比べて小さいため、いずれの並列計算機でもほぼCPU数に応じた高速化が図ることができた。また、計算精度はそれぞれのプログラムとも4つの並列計算機で全く同一であった。逐次加えていく場合は、情報落ちにより正確な解が得られないが、並列化により精度向上が観測された。104回の部分和を加える場合は、逐次計算でも正しい解が得られるが、並列処理によりわずかな精度劣化が見られた。
  • 城石 英伸, 鈴木 和久, 瀬尾 美智子, 時田 澄男, 金子 正夫
    原稿種別: 研究論文
    2002 年 1 巻 1 号 p. 37-46
    発行日: 2002年
    公開日: 2003/04/08
    ジャーナル フリー
    さまざまな消光剤濃度における減衰曲線を13種類のモデルで解析するため,減衰曲線の消光剤の濃度に対する関数を導出し,GAUSS-NEWTON法により解析するプログラム"Q-ChanG4(QuenCHingANalyzerG4)"を作成した。同時にStern-Volmer plotによる解析も行えるようにし,不均一系における消光機構の解析が容易にできるようにした。また、ポリエチレングリコール中でのRu(bpy)32+の発光のMV2+による消光反応を研究した結果、消光機構はModel 10によく一致し、ポアソン分布型の静的消光と、動的消光の複合型の消光機構であることが明らかとなった。また、この系においては二次消光速度定数が2×108M-1s-1と水中と同程度に大きく、局部的な分子運動が水中と同程度おこっていることが明らかとなった。
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