Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
16
20Przedmiotchemiiichemoinformatyki
latachpojawiłosięwielenowychzastosowańkomputerów,którehistorycznienie
sąnarzędziamichemometrii,okazałysięjednakniezwykleprzydatnewbadaniach
chemicznych.Chemoinformatykazajmujesięnaprzykładtworzeniembazdanych
orazicheksploracjąitzw.odkrywaniemwiedzy(ang.knowledgediscovery).Wza-
kreschemoinformatykiwchodząoperacjenacząsteczkachchemicznychinsilico,
obliczeniawłaściwościwirtualnychobiektówmolekularnych,projektowaniesyn-
tezchemicznychorazobliczeniowewspomaganiesyntezyobiektówmolekularnych
ooczekiwanychwłaściwościach.
Powstajejednakpytanie:Czywszystkiemetodyobliczeniowewspółczesnejche-
miistanowiągałąźchemoinformatyki?Czydojejprzedmiotubadańzaliczamy
chemiękwantową?Tenkierunekbadańchemicznychpostrzeganyjestczęstojako
rozszerzeniefizyki.Chemianiepotrzebujezakładaniażadnychspecyficznychod-
działywań,abywyjaśnićodpodstawbudowęatomuijegowiązania.Tofizykatego
układupozwalaopisaćatomy,amatematyka-poprawniemodelowaćtakieukła-
dy.Hipotetyczniemożnategodokonaćbezudziałukomputera.Praktyczniejed-
nakrozwiązanierównańbudowanychprzezmatematykęifizykędlamolekularnych
układówchemicznychjestbardzotrudne.Ponadtoimwiększeukładymolekular-
ne,tymtrudniejszyichprecyzyjnyopis.Mimożemetodykwantoweopartesądzi-
siajwznacznejmierzenaobliczeniachkomputerowych,działtenniestanowipod-
stawowejdomenychemoinformatyki.
Wydajesię,żekluczempozwalającymnaokreśleniegranicchemoinformaty-
kijestaparatmatematyczny,któregoużywamy.Wnajprostszymujęciumatema-
tykastanowiinstrument,któryużywanyjestdomodelowaniaibudowaniateorii.
Takwięcmatematykatowpewnymsensienarzędziekompresowaniada-
nychifaktówgenerowanychprzezprzyrodę.Wmodelumatematycznymrówna-
niezastępujewieledanych,wyjaśniającmodelowaneefekty.Pojedynczefaktyzni-
kająimogąbyćodtworzonezparametrówrównania.Czasami,zewzględunabrak
odpowiednichdanychlubbardzozłożonycharakterzjawiskalubobiektu,model
takijestbardzotrudnydoutworzenia.Wcelujegozrozumienialubprognozowa-
niaparametrówkoniecznestająsięznaczneuproszczenia,nawetzacenęmniejszej
wiarygodnościmodelu.Rozwiązaniemjestwtakimwypadkuspekulacjaopartana
regułachnauki(ang.educatedguess).Strategietakiejednaknietylkosąniepewne,
lecztakżezreguływymagająwieluspecyficznychobliczeń.Komputeryczęstooka-
zująsięwtakichstrategiachniepokonane.Tenkierunekopisujepierwsządomenę
zastosowańkomputerówwchemii.Skądbierzesięefektywnośćmetodkomputero-
wychwporównaniuzobliczeniamibezichudziału?Matematykainsiliconiepo-
leganaspecjalnejintuicjimetodinformatycznych,lecznazdolnościdoszybkiego
wykonywaniaprzezkomputerydużejliczbyprostychoperacji.Odróżniatomate-
matykęinsilicoodmetodmatematycznychobywającychsiębezwsparciamaszy-
nowegoidecydujeotym,żeczłowiekwyposażonywkomputerokazujesięsku-
tecznywprzypadkach,którewpraktycesąpozazasięgiemobliczeniowymczystej
matematyki.Wtymkontekścieprzedmiotemchemoinformatykisątakiemetody