(Zhang 等,2017)。如今,随着成熟的基于物理的建模、按需制作的商业库以及生成式 AI/ML 模型的出现,AI 也用于制药行业的药物设计和发现过程,可用于虚拟筛选和先导优化的数百万种可购买或合成化合物呈爆炸式增长,方法范围从超快速、近似方法到 AI 增强的基于物理的计算机模拟方法,再到先进的配体对接方法。人工智能技术(例如机器学习支持)整合了生物、心理和社会因素,可用于疾病的诊断和治疗。与此同时,我们通过计算预测关键设计属性的能力也得到了极大的提升。计算机辅助配方设计是一个吸引全球众多研究人员的热门领域,尤其是制药行业,他们尤其热衷于了解预测药物物理化学性质的分子机制
欧盟委员会最近对人工智能 (AI) 的定义是,通过分析环境并采取行动(具有一定程度的自主性)来实现特定目标,从而表现出智能行为的系统。人工智能已在包括医疗保健在内的许多行业中得到应用,从“大”数据到信息、知识,最终到智能。在医疗保健领域,人工智能可应用于早期检测和诊断、治疗、结果预测、预后评估等。本研究主题重点介绍人工智能目前在医疗保健领域的应用情况,并对未来可能的发展方向提供一些见解。它包含四篇文章:一篇关于机器学习 (ML) 模型来识别先天性心脏病 (CHD),一篇关于阿片类药物患者对药物敏感性的预测模型,一篇关于支持 AI 处理前列腺癌 (PCa) 数据的数据仓库,以及一篇提供不同患者建模和模拟方法的定性和定量比较。
从细胞、分子水平到整个动物水平。完成靶标验证后,需要鉴定出针对该靶标的有效化合物,例如抑制剂、调节剂或拮抗剂。此过程称为先导化合物鉴定,其中设计和开发合适的检测方法以监测对所研究靶标的影响 [7]。高通量筛选 (HTS) 在此阶段起着至关重要的作用,因为大量化合物会暴露于靶标。在一定置信度下显示出剂量依赖性靶标调节的化合物被进一步处理为先导化合物。随后,在实验室中对动物模型进行实验,然后对阳性结果的效力和选择性进行优化。在成为药物开发候选物之前,还会评估其物理化学性质及其药代动力学和安全性特征 [8]。尽管大多数过程都依赖于实验任务,但计算机模拟方法在该药物发现流程的每个阶段都发挥着重要作用(图 1)。
目前,开发用于癌症治疗的新型有效药物不仅受到开发成本、药物疗效和药物安全性等因素的阻碍,而且癌症耐药性的迅速出现也阻碍了这一进程。因此,需要新的工具来研究癌症的潜在机制。在这里,我们讨论了当前使用代谢建模方法来识别癌症特异性代谢并寻找可能的新药物靶点和可重新利用的药物。此外,我们列出了重建癌症特异性模型所需的宝贵资源,这些资源是通过使用模型构建算法将各种可用数据集与基因组规模的代谢重建相结合而获得的。我们还讨论了如何使用基因必要性分析来确定新的药物靶点(一种在特定条件下(例如癌症)预测必需基因的计算机模拟方法),以及如何通过合成致死率研究建议副作用较小的药物组合,使癌症患者受益匪浅。
摘要 - 为了提高符号分析工具的可扩展性,一个观察结果是,分析资源在分析不满意的路径上被浪费了,而这在现实中是不可能的。在存在的工作中试图预测程序路径的满足性,而无需花费资源来分析它,但这些预测模型的性能远非完美。在这项工作中,我们试图了解模型预测如何,即使不完美,也可以最有效地用于减少分析令人满意的路径所需的时间。这项工作研究了模型性能,分析域属性之间的相互作用,例如路径分析成本的分布和可满足路径的分布,所使用的符号分析工具的设计以及用于优先级和选择分析路径的算法。使用新型的模拟方法,我们研究了这个问题,发现许多因素对符号分析性能的影响与改进的预测因子一样大。最后,我们以几个关于如何最好地将机器学习预测整合到符号分析的观察结果。
摘要 - 材料通过称为腐蚀的过程自然衰减,在该过程中它们与周围环境反应。可以通过施加多种腐蚀抑制剂来防止低碳钢在盐酸(HCL)中腐蚀。在这项工作中,新型的单核锰配位络合物[MN(HBPZ)2(NCS)2]显示出有希望的特性,使其适合预防腐蚀应用。在本实验中,使用不同的实验方法来评估其抑制潜力。例如,体重减轻(WL)显示腐蚀速率较高的浓度下降了96%。eis是证据表明浓度效应增加了R CT并减少C DL。此外,极化检查表明C3是一种混合型抑制剂。另外,还使用了量子机械和统计方法,还确定了温度的效果。此外,还使用并计算了热力学方程。吸附遵循Langmuir等温模型,模拟方法证实了复合物的自发吸附性质,从而改善了表面表征的结果。
摘要 — 飞机驾驶舱内的通信目前基于有线或射频连接。例如,已经引入无线技术来支持平板电脑。然而,射频技术的使用仍然有限。例如,耳机的无线连接在舒适性和灵活性方面对飞行员来说是一个优势,但也存在一些问题,尤其是射频干扰和音频数据安全问题。基于可见光或红外线的光学无线通信为克服这些问题提供了有趣的可能性。事实上,由于光束被限制在环境中,这项技术可以抵御攻击风险,从而提高安全性。此外,射频免疫可确保没有干扰,从而为通信提供更多资源。本文首次在文献中采用模拟方法研究了飞机驾驶舱内飞行员耳机连接的光学无线信道,并根据给定链路可靠性可实现的最大数据速率确定了其性能。索引术语 — 光学无线通信;红外传输;信道建模。
使用快速傅里叶变换模拟进行随机振动测试的传统方法已经过时,因为这种方法仅限于考虑功率谱密度。后者意味着 FFT 方法基于高斯随机信号模型。但是,MIL-STD- 810F 标准规定“必须小心检查现场测量的非高斯行为概率密度”。现在要求测试工程师“确保在遇到非高斯分布时测试和分析硬件和软件是合适的”。人们普遍认为时间波形复制可以解决非高斯问题。然而,TWR 方法不是模拟,因为复制测试仅代表一个测量的道路样本,而不是像模拟测试那样代表一种道路类型。这里讨论了复制和模拟之间的这种差异。考虑了两种基于峰度和偏度特征的非高斯模拟方法(多项式函数变换和特殊相位选择),并给出了模拟各种现场数据的实例。
摘要 — 飞机驾驶舱内的通信目前基于有线或射频连接。例如,已经引入无线技术来支持平板电脑。然而,射频技术的使用仍然有限。例如,耳机的无线连接在舒适性和灵活性方面对飞行员来说是一个优势,但也存在一些问题,尤其是射频干扰和音频数据安全问题。基于可见光或红外线的光学无线通信为克服这些问题提供了有趣的可能性。事实上,由于光束被限制在环境中,这项技术可以抵御攻击风险,从而提高安全性。此外,射频免疫可确保没有干扰,从而为通信提供更多资源。本文首次在文献中采用模拟方法研究了飞机驾驶舱内飞行员耳机连接的光学无线信道,并根据给定链路可靠性可实现的最大数据速率确定了其性能。索引术语 — 光学无线通信;红外传输;信道建模。
摘要 钛合金定向能量沉积 (DED) 因其在自由成型和再制造方面的灵活性而成为一种快速发展的技术。然而,沉积过程中凝固微观组织的不确定性限制了其发展。本文提出了一种人工神经网络 (ANN) 来研究晶界倾斜角与三个致病因素(即热梯度、晶体取向和马兰戈尼效应)之间的关系。在田口实验设计下进行了一系列线材 DED、光学显微镜 (OM) 和电子背散射衍射 (EBSD) 实验,以收集 ANN 的训练和测试数据。与传统的微观结构模拟方法相比,本文开发的策略和 ANN 模型被证明是一种描述 DED 制备 Ti6Al4V 中竞争性晶粒生长行为的有效方法。它们可用于实现定量微观结构模拟,并扩展到其他多晶材料凝固过程。