تحقیق در مورد مکانیک کوانتوم محاسباتی و شبیه سازی (word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

مکانیک کوانتوم محاسباتی و شبیه سازی

، روشهای مدلسازیی، که ارزشی معادل یا حتی اثری بزرگتر در کاربردهای صنعتی دارند، وجود دارد. بر خلاف مدلهای مبتنی بر مکانیک کوانتوم محاسباتی وشبیه سازی که «انرژی»، را ارزیابی می‌کنند و بر اساس آن پروسه‌های ترمودینامیک را پیش بینی می‌کنند، این مدلهای نوین که بر پایه غیر «انرژی» استوارند، عموماً طبیعتی کیفی نگر دارند و در مطالعه فلسفه طراحیها بکار گرفته می‌شوند.  گرافیک کامپیوتری:رشد گرافیک کامپیوتری محتملاً بزرگترین مولفه فناوری‌انفورماتیک در گستره وسیعی از شبیه سازیهای مولکولی است:قابلیت تصویر سازی اهداف داروها( زمانی که ساختار آنها شناخته شده است) یا خانواده ترکیبی از آنالوگهای فعال و غیرفعال در حوزه مدلسازی، ضروری می‌نماید.(مثلاً در ساخت شیمیایی مواد) گرافیک کامپیوتری قدمتی از آغاز ترکیب صدا و رنگ به منظور شفاف سازی پیامها، تاکنون که با هدف توسعه دانش تصویرسازی کامپیوتری برای نمایش پروسه‌های شیمیایی و بیوفیزیکی، بکار گرفته می شود، دارد.«هندسه بعد»: زمینه مهم دیگری که توسعه علمی آن اثری مهم،حداقل در شبیه‌سازی و مدلسازی در زیست – فیزیک و زیست – شیمی و صنعت داروسازی بر جای خواهد گذاشت، دانش«هندسه بعد» است . انتقال این حوزه از ریاضیات محض بسوی علم‌شیمی و سیستم‌های مولکولی بوسیله"‌Grippen" صورت گرفت." "Kuntz","Havel در اواخر دهه 70 میلادی (‍ CrippenوHavel در 1988 میلادی) این تکنیک را در اندازه‌گیریهایNMR و QSAR بکار گرفتند. Crippen این پروسه را تا تحقق این علم برای مدلسازی بر هم کنش ماکرومولکولهای پیوندی، ادامه داد. (Crippen 1999)QSR/QSPR:سومین زمینه مدلسازی شامل ارتباط میان داده‌های آزمایشگاهی با همان خواص فیزیکی یا غیر آن، در قالب سیستم مدلسازی است. این روشها که موسوم به QSR/QSPR می‌باشند دارای تاریخچه‌ای طولانی در مدلسازی سیستمهای بیولوژیک می‌باشند و اکنون نیز نقش مؤثری در تحلیل نتایج و استفاده از نتایج مدلسازی مولکولی در صنایع شیمی دارند. یک مثال نمونه جهت استفاده از این تکنیک‌ها این است که:نمونه‌ای را با یک سری از خواص فیزیکی در نظر بگیرید که می‌خواهید آن را بهینه کنید(سودمندی دارو، ارتباطات آنزیمی، مقاومت کششی یک پلیمر)چگونه آن را حل خواهید کرد:در زمره تازه‌ترین روشهای حل این مسأله که متعلق به "Hansch" می باشد (1971) مبتنی بر ارتباط فعالیت‌های بیولوژیک مولکول در قالب پارامتر«آب گریزی» آن که به عنوان ثابت اکتاتل به آب، معرفی می‌شود.این روش، در طول انرژی آزاد خطی در شیمی ‌فیزیک ‌زیستی قرار می‌گیرد. (یعنی: روابط Hammett(1935))، که انرژی آزاد(لگاریتم ثابت تعادل)، به نوع دیگری از انرژی یا خواص ماده که بر اساس انرژی آزاد سنجیده می‌شود، وابسته است. همانظور که پیشنهاد شد، ساده‌ترین چنین روشهائی به عنوان مدلهای خطی مطرحند و رگریسون خطی برای آن استفاده می‌شود. به همین ترتیب که مدل پیچیده‌تر می‌شود، مدل به سمت رگریسون غیر خطی میل می‌کند(Kowalski 1984) و .(Andrea & Kalayeh1991)به منظور توالی چنین مدلهائی، تا حصول روابطی میان خواص فیزیکی ماده ومیزان فعالیتهای آن می بایستی در مدلسازی به روش«شبکه عصبی» بکار گرفته شود.علاوه بر «آب گریزی»، سایر پارامترهای مؤثر و مرتبط به عنوان متغیرهای مستقل در چنین مدلهائی، عبارتند از:نسبت آرایش اتمها به نیروهای واندروالس و خواص الکترواستاتیک.یک روش که در برگیرنده اطلاعات 3 بعدی در قالب یک مدل باشد مانند «آنالیز میدانهای مولکولی تطبیقی که به اختصار COMFA خوانده می‌شود.

COMFA: Comparative Molecular Field Analysis

که توسط" "Cramer،"Patterson" و" Bunce"‌ در سال 1988 پایه‌گذاری شد این پارامترها و متغیرهای وابسته به آن عمومی می باشند و در بهینه سازی مدل مؤثرند. علاوه بر آن ارتباطات میان مولکولی را در جهت توجیه ساختار ماکرومولکول در ابعاد 3 بعدی توجیه می‌کند. (به این