2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 00:38 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Ни для кого не секрет, что химическая наука имеет дело с очень большими (по компьютерным меркам) числами. Взять хотя бы гектан, число возможных структурных изомеров которого превышает $10^{34}$. Такое даже на самом мощном из современных суперкомпьютеров не просчитать, ведь мы, кажется, ещё даже не преодолели эксафлопную $(10^{18})$ отметку.

Как же тем не менее химики и компьютерщики просчитывают всевозможные варианты, например, при создании новых лекарств?
Или при попытке улучшить свойства, скажем, танковой брони? Или предсказывая поведение когого-нибудь нового наноматериала? И вообще, как поступают в случаях, когда «в лоб» не получается?

 Профиль  
                  
 
 SpaceChem
Сообщение29.11.2018, 01:06 
Аватара пользователя


10/10/18
749
At Home
Полу-офф-топ (полу -- поэтому без тега):

SpaceChem
YouTube

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 02:01 
Аватара пользователя


11/06/12
10390
стихия.вздох.мюсли
Ktina, я надеюсь, насчёт эксафлопной отметки это так, шутка юмора? Вы ведь понимаете, что ставить эти два числа рядом и сравнивать, мягко говоря, никакого смысла нет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 02:26 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Aritaborian

(Оффтоп)

Так и быть, пусть будет ютка шумора.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 09:16 


14/01/11
2954
Ktina в сообщении #1357391 писал(а):
И вообще, как поступают в случаях, когда «в лоб» не получается?

Вы не поверите, ищут обходные пути.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 11:16 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Sender
Можно чуть подробнее насчёт этих путей?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 12:44 


14/01/11
2954
Метод ветвей и границ, например.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 13:11 
Аватара пользователя


01/11/14
1705
Principality of Galilee
Ktina в сообщении #1357391 писал(а):
Как же тем не менее химики и компьютерщики просчитывают всевозможные варианты
Ktina
Так ведь к Вашим услугам Теорема Редфилда-Пойа, известная уже 80 лет. Она не даёт точное число возможных изомеров, но правдоподобную оценку дать может.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 13:50 


14/01/11
2954
Gagarin1968 в сообщении #1357453 писал(а):
Она не даёт точное число возможных изомеров, но правдоподобную оценку дать может.

Как это? Она даёт именно что точное число. Взять, к примеру, алканы: A000602 - получена точная формула. Но ТС, как я понимаю, интересует не подсчёт всех изомеров, а выявление хотя бы какого-то одного с заданными свойствами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 15:04 
Аватара пользователя


01/11/14
1705
Principality of Galilee
Sender в сообщении #1357462 писал(а):
Gagarin1968 в сообщении #1357453 писал(а):
Она не даёт точное число возможных изомеров, но правдоподобную оценку дать может.
Как это? Она даёт именно что точное число. Взять, к примеру, алканы: A000602 - получена точная формула.
Sender
Да, действительно. А я так понял из Вики статьи, что при больших $n$ даётся только нижняя граница оценки. Значицца, неправильно понял.
Но, между прочим, надыбал статью в американском химическом журнале аж за 1931 год. Так в ней подсчёт числа изомеров ведётся интересным рекурсивным методом. Вот она.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение29.11.2018, 20:47 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Не совсем понятно, как подсчёт числа изомеров или его невозможность связаны с интересными химическими вопросами.

UPD. Ой, это и так уже было сказано.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение30.11.2018, 02:02 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
Sender в сообщении #1357462 писал(а):
Но ТС, как я понимаю, интересует не подсчёт всех изомеров, а выявление хотя бы какого-то одного с заданными свойствами.

Вы правы!
Допустим, учёные ищут лекарство от... ну пусть будет рака. Также допустим, что им наверняка известно что один из изомеров гектана подходит на роль такого лекарства. Осталась лишь самая малость - проверить каждый из $10^{34}$ изомеров на ракоизлечимость. Сущий пустячок!

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение30.11.2018, 02:04 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Ktina в сообщении #1357622 писал(а):
Также допустим, что им наверняка известно что один из изомеров гектана подходит на роль такого лекарства.
Такие странные ограничения не получаются. Потому и проверять все изомеры не пригодится.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение30.11.2018, 02:08 
Аватара пользователя


01/12/11

8634
arseniiv в сообщении #1357624 писал(а):
Такие странные ограничения не получаются.

А можно спросить, почему?

 Профиль  
                  
 
 Re: Как применяются компьютеры в химии?
Сообщение30.11.2018, 02:42 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Представьте примерно человеческий научный метод, к чему его применение может приводить? Откуда, например, мы можем узнавать желаемые свойства соединения? Ну или попробуйте в обратную сторону от конкретно вашего гектанового ограничения отплясать: как оно могло бы появиться? Насколько вероятны такие способы?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group