Разработка средств представления знаний и архитектуры интеллектуальной системы для прогнозирования путей биотрансформации

• Автор: Фабрикантова, Елена Федоровна
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 74 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Применение ДСМрассуждепий для интеллектуального анализа данных и автоматического порождения гипотез о стратегиях и путях биотрансформации веществ и их прогнозирования

1. ДСМметод автоматического порождения

гипотез

1.1. ДСМрассуждения как средство интеллектуального анализа данных.

1.2. Представление данных и знаний в виде открытой эмпирической теории для применения ДСМрассуждений

2. Открытая эмпирическая теория биотрансформации.

ГЛАВА II. Реализация представления открытой эмпирической теории и архитектура интеллектуальной системы типа ДСМ для прогнозирования стратегий и путей биотрансформации
1. О возможностях реализации представления открытой эмпирической теории в интеллектуальной системе типа ДСМ
2. Архитектура интеллектуальной системы типа ДСМ для прогнозирования путей и стратегий биотрансформации.
ГЛАВА III. Экспериментальное подтверждение предложенного подхода к решению задач прогнозирования стратегий и путей биотрансформации компьютерные эксперименты
1. Интеллектуальный анализ данных и порождение необходимых и достаточных условий прохождения биотрансформационных преобразований
2. Интеллектуальный анализ данных и порождение гипотез об образовании реакционноспособных метаболитов в процессе биотрансформации связь с канцерогенностью химических веществ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Архитектура интеллектуальной системы типа ДСМ для прогнозирования путей и стратегий биотрансформации. ГЛАВА III. Интеллектуальный анализ данных и порождение гипотез об образовании реакционноспособных метаболитов в процессе биотрансформации: связь с канцерогенностью химических веществ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. ЛИТЕРАТУРА. Применение ДСМ-метода автоматического порождения гипотез для решения различных естественнонаучных задач имеет уже многолетнюю историю (о ДСМ-методе см. Основные результаты были получены при решении задач фармакологии и медицины - изучение зависимости “структура химического соединения -биологическая активность” (английское название задачи - Qualitative Structure-Activity Relationship, QSAR) [2], установления канцероген-ности [3] и токсичности [4] химических соединений. Для решения каждой из этих задач в качестве средства интеллектуального анализа данных (НАД) использовались правдоподобные рассуждения типа ДСМ [1,5], и была создана отдельная версия интеллектуальной системы. Интеллектуальной системой (ИнтС), следуя [6], будем называть человеко-машинную систему, предназначенную для решения задач, таких, что без использования компьютера это решение либо невозможно, либо возможно с очень большими временными и другими затратами. Однако решение задач фармакологии и медицины, в основе которых лежит исследование воздействия вещества на организм, не может считаться завершенным без учета влиянии организма на вводимые в него вещества [7]. Особенно важен учет влияния организма при исследовании антипродуктивиых свойств (канцероген-ность, мутагенность, токсичность) веществ, так как зачастую именно под влиянием организма (в процессе биотрансформации) вводимые в него нейтральные вещества приобретают эти свойства (непрямые канцерогены, непрямые мутагены) [8]. ДСМ-рассуждениях, для новой предметной области - биотрансформации веществ в живом ор! Процесс биотрансформации является составной частью одного из основных защитных механизмов организма - явления метаболизма. Живой организм нормально функционирует лишь в условиях химического равновесия внутри него, то есть в некоторых интервалах концентраций эндогенных (образующихся внутри организма - гормоны, витамины и т. При приеме лекарств, использовании косметики, вдыхании загрязненного воздуха, стрессе, различных заболеваниях химическое равновесие в организме нарушается. Метаболизм1 и иммунитет являются основными защитными механизмами поддержания химического равновесия внутри организма и объединены в единую систему химического гомеостаза [7]. Метаболизм - это сложное и многостадийное внутриклеточное явление. Нго образуют всасывание, биотрансформация, растворение и выведение веществ. В процессе биотрансформации начальное экзогенное (ксенобиотик) или эндогенное вещество взаимодействует с ферментами (энзимами) и преобразуется в ряд других веществ, называемых метаболитами. На рис. МС) нитразеиама - психотропного лекарственного вещества из ряда бенздиазспинов [9|. Раздел биохимии, исследующий процесс биотрансформации, является в основном экспериментальной наукой со слабо формализованными знаниями [7,9-]. В данной работе рассматривается метаболизм химических соединений, не участвующих в обмене веществ организма. Рис. Известно, что реакции биотрансформации представляют собой реакции следующих типов: в первой фазе процесса биотрансформации - функционализакии - происходят реакции окисления, восстановления и гидролиза, во второй фазе - реакции конъюгации и деконъюгации [7] (см. Однако представление этих реакций для решения задачи прогнозирования путей биотрансформации должно отражать взаимодействие вещества с ферментом. Значительный шаг в направлении повышения формализации представления биохимических реакций, как взаимодействий веществ с ферментами, был сделан в экспертных системах (ЭС) 1-го поколения - ХЕЖ) [], МЕТАВОЬЕХРЕИТ [, ] и особенно в системе МЕТА [-]. Базы знаний (БЗ) этих систем содержат список биотрансформа-ционных реакционных преобразований - продукционные правила вида: “РЦ/ -> РЦ/” 0=1,.