Программный пакет для автоматической генерации высокоточных цифровых моделей веществ и материалов, описывающих их структурные, энергетические и электростатические характеристики
Сквозное моделирование, машинное обучение, многокритериальная оптимизация, предсказание свойств новых веществ и материалов, разработка новых веществ, химические технологии, лекарственные препараты.
Поиск новых веществ с заданными свойствами является неотъемлемой составляющей высокотехнологичной промышленности, от фармакологии до энергетики. Эффективным подходом для создания новых веществ является виртуальный скрининг, в ходе которого все возможные варианты веществ проверяются на компьютере и те вещества, для которых результаты моделирования показали подходящие свойства, синтезируются и проверяются на практике. В реальности подобный подход можно надежно использовать только если модели, используемые алгоритмами виртуального скрининга, позволяют  с высокой точностью воспроизводить нужные экспериментальные свойства. На текущий момент на рынке представлены решения, использующие эмпирические корреляции структура-свойства, которые а) характеризуются высокой погрешностью; б) неспособны воспроизводить свойство, если близких аналогов вещества нет в базе данных; в) могут моделировать только очень ограниченный список свойств. Альтернативой является квантовая химия, которая может давать высокоточное воспроизведение свойств за счет сильных вычислительных затрат - одно вещество может моделироваться несколько дней, что нельзя использовать при скрининге. 
В ходе данной работы разрабатывается программный продукт, в рамках которого используются алгоритмы искусственного интеллекта для построения цифровых моделей веществ. Модели обучаются на основе результатов квантово-химических расчетов и затем используются для сложного моделирования свойств различных веществ. Точность моделей близка к точности квантово-химических расчетов, при этом вычислительные затраты сопоставимы с затратами представленных на рынке решений. 
Целью проекта являлась разработка разработка, тестирование и отладка прототипа программного комплекса для автоматического предсказания физико-химических свойств произвольных химических соединений, основанного на применении технологий машинного обучения и многокритериальной оптимизации. Обучение цифровых моделей веществ проводится на основании квантово-механических расчетов, в связи с чем они полностью воспроизводят свойства веществ и могут использоваться для надежного виртуального скрининга.
Программа предназначена для автоматической параметризации функции молекулярно-механического (ММ) силового поля, описывающего  структурные, энергетические и электростатические характеристики молекулярной системы, которая подается на вход программы в формате .xyz ,.mol или SMILES. На основании введенных данных алгоритм генерирует трехмерные структуры конформеров молекулярной системы и проводит расчет траекторий молекулярной динамики(МД) на квантово-механическом уровне; генерирует начальные параметры функции силового поля при помощи методов хемоинформатики; проводит обучение полученных параметров при помощи методов линейной ридж регрессии и стохастического градиентного спуска, обучение параметров проводится на основании траекторий МД. Выходные данные: параметры функции ММ силового поля, которые могут использоваться в дальнейшем при моделировании физико-химических характеристик молекулярных систем.
Даниил
Страшков
Михайлович
Генеральный директор
Отсутствует
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Даниил
Страшков
Михайлович
Генеральный директор
РОССИЯ
50.43.17
Системы автоматического управления, системы автоматического регулирования и системы автоматического контроля для дискретных процессов
02.02.AC
AUTOMATION & CONTROL SYSTEMS
Даниил
Страшков
Михайлович
автор
РОССИЯ
Владимир
Миронов
Николаевич
автор
РОССИЯ
ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ООО "МОЛЕКУЛ АВТОМАТИК"
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МОЛЕКУЛ АВТОМАТИК"
1207800162140
ДАНИИЛ
СТРАШКОВ
МИХАЙЛОВИЧ
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Общества с ограниченной ответственностью