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化学者の記憶と思考の仕組みを模倣した「化学反応の地図」 ~定量的反応予測を目指して

研究報告コード R030000239
掲載日 2005年2月22日
研究者
  • 佐藤 寛子
研究者所属機関
  • 理化学研究所
研究機関
  • 理化学研究所
報告名称 化学者の記憶と思考の仕組みを模倣した「化学反応の地図」 ~定量的反応予測を目指して
報告概要 本研究の目的は化学合成研究を効率的かつ合理的に進めるためにコンピュータ上で化学反応を定量的に予測する汎用的なコンピュータプログラムシステムを開発することである。本目的の達成のためには任意の化学反応の生成物と生成比とを予測できるだけの理論が必須である。しかし,化学反応の複雑さと多種多様さゆえにこのような一般的な理論はいまだに確立されていない。そこで、化学の長い歴史の中で蓄積された膨大な反応情報をもとに、反応の法則性や規則性を見出すときの化学者の思考過程を模倣したニューラルネットワークモデルを創製する。ここでは、コンピュータの特色である前提を維持した演算の高速性と網羅性、正確な数値処理,大容量の記憶容量を十分に活かすことで、系統的かつ定量的な予測能力を有し、かつ化学者の定性的な直観や思考と相補的に発展できるモデル化を目指す。これを主軸として活用し、定量的反応予測プログラムシステムを構築する。
画像

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研究分野
  • 分子の幾何学的構造一般
  • 分子の立体配置・配座
  • 有機化合物の磁気共鳴スペクトル(分子)
  • 反応速度論・触媒一般
  • 有機化学反応一般
関連発表論文 (1) Satoh, H., Itono, S., Funatsu, K., Takano, K., Nakata, T.: “A Novel Method for Characterization of Three-dimensional Reaction Fields Based on Electrostatic and Steric Interactions toward the Goal of Quantitative Analysis and Understanding of Organic Reactions”, J. Chem. Inf Comput. Sci., 39, 671-678 (1999)
(2) Satoh, H., Koshino, H., Funatsu, K., Nakata, T.: “A Novel Canonical Coding Method for Representation of Three-dimensional Structures”, J. Chem. Inf. Comput. Sci., 40, 622-630 (2000)
(3) Satoh, H., Funatsu, K., Takano, K, Nakata, T.: “Classification and Prediction of Reagents' Roles by FRAU System with Self-organizing Neural Network Model”, Bull. Chem. Soc. Jpn., 73, 1955-1965 (2000) (Headline Article)
(4) Satoh, H., Koshino, H., Funatsu, K., Nakata, T.: “Representation of Configurations by CAST Coding Method”, J. Chem. Inf. Comput. Sci., in press.
(5) 佐藤寛子:“コンピュータによる定量的有機反応予測への挑戦・反応の支配因子による分類から反応の本質を探る・”化学と工業「化学のフロンティア'99─はばたけ若き研究者たち─」,vol.52, 2月号, 146-150 (1999)
(6) 越野広雪,佐藤寛子:“天然有機化合物の構造決定は自動化できるか? 立体化学を考慮した13C-NMR化学シフト精密予測システムの開発”,化学と生物,vol.38, No.11, 708 (2000)
(7) 佐藤寛子:“化学反応の地図を目指して”,科学技術ジャーナル,vol.10, No.2 ,50 (2001)
(8) 佐藤寛子:“化学反応の地図と反応予測”,有機合成化学協会誌,「特集号 今,若手研究者は何を目指しているか」,vol.59, No.5, 470 (2001)
研究制度
  • さきがけ研究21 「情報と知」領域
研究報告資料
  • 佐藤 寛子. 化学者の記憶と思考の仕組みを模倣した「化学反応の地図」 ~定量的反応予測を目指して. 「さきがけ研究21」研究報告会 「情報と知」領域 講演要旨集 第II期研究者(研究期間:1998-2001),2001. p.85 - 93.

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