На правах рукописи

На правах рукописи На правах рукописи

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
19.11.2014 Views

отобраны так, чтобы они попадали в область действия номограммы: температуры кипения при атмосферном давлении должны были принадлежать интервалу от 100 до 700 о С; давления - интервалу от 0,01 до 700 мм рт. ст. Таким образом, нейросетевая модель позволяет определять и прогнозировать температуру кипения углеводородов произвольной структуры с более высокой степенью точности, чем широко используемая номограмма, причем для более широкого интервала значений давления. Табл. 28. Сравнительные результаты определения температур кипения ( о С) н-октатриаконтан Давление, мм рт. ст. Нейросетевая модель 0,01 219,700 218,224 2-метилгептан 14 18,050 17,894 н-гептакозан 25 290,400 290,629 30 93,000 91,231 псевдокумол 100 103,355 101,851 Название соединения Экспериментальные значения цис-декагидронафталин 3,4-диметилгексан 1,2-диэтил-бензол 300 87,230 86,035 500 167,151 166,022 Номограмма 206 (524,900 1 ) 15 (117,647 1 ) 287 (427,300 1 ) 97 (195,700 1 ) 100 (169,351 1 ) 85 (117,725 1 ) 165 (183,423 1 ) 1 ) – экспериментальные температуры кипения при 760 мм рт. ст., использованные при определении температур кипения по номограмме. Хочется отметить также, что значения температур кипения в области глубокого вакуума определяются по номограмме с большой погрешностью, в то время как небольшая ошибка нейросетевого прогноза постоянна во всем диапазоне значений давления. Когда данная работа была полностью завершена, в печати появилась статья [471], в которой авторы приводят результаты нейросетевого моделирования 252

зависимости давления насыщенных паров от температуры и структуры для 274 углеводородов (структуры описывались топологическими индексами и значением молекулярного веса). Однако число нейронов в скрытом слое нейросети, использованной для проведенного моделирования (29 нейронов), свидетельствует об избыточном количестве настраиваемых параметров модели и ставит под сомнение прогнозирующую способность этой модели. 7.2.2.2. Моделирование зависимости «структура - температура – плотность» При построении нейросетевой модели были использованы значения плотности углеводородов разнообразной структуры в температурном интервале от –180 до 300 о С [467, С. 87 - 110]. Для всех структур из исходной выборки были выделены фрагменты с максимальной длиной, равной 4 атомам. Все рассчитанные фрагментные дескрипторы затем были подвергнуты модификациям «квадратный корень из величины», «квадрат величины», «логарифм величины», «обратная величина» и «величина, деленная на количество неводородных атомов в молекуле». В качестве входных параметров были также использованы значения температур, возведенные в квадрат, и значения температур, деленные на количество неводородных атомов в молекуле. Объединенный набор дескрипторов, состоящий из полученных в результате модификаций значений наряду с исходными значениями дескрипторов и температур, был подвергнут процедуре отбора наиболее существенных параметров с помощью метода БПМЛР (см. подраздел 4.1.5). В результате отбора осталось 478 дескрипторов. Исходная выборка соединений, содержащая 3056 записей структура – температура - плотность, была разбита случайным образом на обучающую (2751 запись) и контрольную (305 записей) подвыборки. В работе была использована трехслойная нейросеть с 10 скрытыми нейронами. Она обучалась по методу устойчивого распространения ошибки с коэффициентами уменьшения и увеличения шага, равными соответственно 0,5 и 1,2. Таким образом, была получена нейросетевая модель зависимости плотности углеводородов от их структуры и температуры со следующими параметрами (см. также Рис. 253

зависимости давления насыщенных паров от температуры и структуры для 274<br />

углеводородов (структуры описывались топологическими индексами и значением<br />

молекулярного веса). Однако число нейронов в скрытом слое нейросети,<br />

использованной для проведенного моделирования (29 нейронов), свидетельствует<br />

об избыточном количестве настраиваемых параметров модели и ставит<br />

под сомнение прогнозирующую способность этой модели.<br />

7.2.2.2. Моделирование зависимости «структура - температура – плотность»<br />

При построении нейросетевой модели были использованы значения<br />

плотности углеводородов разнообразной структуры в температурном интервале<br />

от –180 до 300 о С [467, С. 87 - 110]. Для всех структур из исходной выборки были<br />

выделены фрагменты с максимальной длиной, равной 4 атомам. Все рассчитанные<br />

фрагментные дескрипторы затем были подвергнуты модификациям<br />

«квадратный корень из величины», «квадрат величины», «логарифм величины»,<br />

«обратная величина» и «величина, деленная на количество неводородных<br />

атомов в молекуле». В качестве входных параметров были также использованы<br />

значения температур, возведенные в квадрат, и значения температур, деленные<br />

на количество неводородных атомов в молекуле. Объединенный набор дескрипторов,<br />

состоящий из полученных в результате модификаций значений наряду<br />

с исходными значениями дескрипторов и температур, был подвергнут процедуре<br />

отбора наиболее существенных параметров с помощью метода БПМЛР<br />

(см. подраздел 4.1.5). В результате отбора осталось 478 дескрипторов.<br />

Исходная выборка соединений, содержащая 3056 записей структура –<br />

температура - плотность, была разбита случайным образом на обучающую<br />

(2751 запись) и контрольную (305 записей) подвыборки. В работе была использована<br />

трехслойная нейросеть с 10 скрытыми нейронами. Она обучалась по методу<br />

устойчивого распространения ошибки с коэффициентами уменьшения и<br />

увеличения шага, равными соответственно 0,5 и 1,2. Таким образом, была получена<br />

нейросетевая модель зависимости плотности углеводородов от их<br />

структуры и температуры со следующими параметрами (см. также Рис.<br />

253

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!