PROPMAP: A Novel GPU-accelerated Structure-Property Relationship Mapping Algorithm Utilizing Volunteer Computing

PROPMAP:一种利用志愿者计算的新型 GPU 加速结构-性质关系映射算法

基本信息

  • 批准号:
    1122919
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Fellowship Award
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-08-01 至 2014-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The Chemical Abstract Services (CAS) recently recorded the 53 millionth unique chemical substance in the CAS registry with the 40 millionth being cataloged only 9 months prior. With this explosive growth in chemical substances, the question of what physical, chemical, and biological properties are possessed by these substances arises. The existing data for fundamental physical/chemical properties, such as dissociation energies, logP, enthalpies of formation, refractive indexes, boiling points, and melting points define Structure Property Relationships (SPR) and is accessible through SciFinder and Beilstein. Similarly, fundamental biological properties such as binding constants to enzymes are available through the ChEMBL and PubChem databases. This research creates an innovative tool relying on volunteer computing for predicting and mapping SPRs three-dimensionally using a novel computational algorithm ?PROPMAP? for education and research. The novel architecture of PROPMAP utilizes a Monte Carlo random walk structure generator and Quantitative Structure Property Relationship (QSPR) models based on a graphics processing unit (GPU) accelerated Support Vector Regression algorithm. PROPMAP interactively maps user-selected physical, chemical, and biological properties onto any input chemical structure of interest. Graphical representation fosters understanding of SPRs in basic chemistry education and enables targeted property modifications in research. This novel approach utilizes volunteer GPU computing through the Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) to overcome the otherwise prohibitive computational expense of training and cross validating models for data sets in excess of one million substances. The impact of PROPMAP on the scientific community is broadened by making the tool freely available through a WWW interface for use as an educational and research tool while also directly training institutions on its utility through workshops and seminars.
化学文摘服务(CAS)最近在CAS注册表中记录了第5300万种独特的化学物质,其中第4000万种仅在9个月前被编目。随着化学物质的爆炸性增长,出现了这些物质具有哪些物理,化学和生物学特性的问题。现有的基本物理/化学性质的数据,如离解能,logP,形成的时间,折射率,沸点和熔点定义的结构性质关系(SPR),并可通过Scientology和贝尔斯坦。同样,基本的生物学特性,如酶的结合常数可通过ChEMBL和PubChem数据库获得。这项研究创造了一个创新的工具,依靠志愿者计算预测和映射SPRs三维使用一种新的计算算法?PROPMAP?用于教育和研究。PROPMAP的新架构利用了Monte Carlo随机游走结构生成器和基于图形处理单元(GPU)加速的支持向量回归算法的定量结构属性关系(QSPR)模型。PROPMAP交互式地将用户选择的物理、化学和生物特性映射到任何感兴趣的输入化学结构上。图形表示促进了对基础化学教育中SPR的理解,并使研究中有针对性的性质修改成为可能。这种新方法通过伯克利开放式网络计算基础设施(BOINC)利用志愿者GPU计算,以克服训练和交叉验证超过一百万种物质的数据集模型的计算费用。通过万维网接口免费提供该工具,作为教育和研究工具使用,同时还通过讲习班和研讨会直接培训机构使用该工具,从而扩大了PROPMAP对科学界的影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Edward Lowe其他文献

Edward Lowe的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

Novel-miR-1134调控LHCGR的表达介导拟 穴青蟹卵巢发育的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
novel-miR75靶向OPR2,CA2和STK基因调控人参真菌胁迫响应的分子机制研究
  • 批准号:
    82304677
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
海南广藿香Novel17-GSO1响应p-HBA调控连作障碍的分子机制
  • 批准号:
    82304658
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
白术多糖通过novel-mir2双靶向TRADD/MLKL缓解免疫抑制雏鹅的胸腺程序性坏死
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
novel-miR-59靶向HMGAs介导儿童早衰症细胞衰老的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
novel_circ_008138/rno-miR-374-3p/SFRP4调控Wnt信号通路参与先天性肛门直肠畸形发生的分子机制研究
  • 批准号:
    82070530
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA-novel-272通过靶向半乳糖凝集素3调控牙鲆肠道上皮细胞炎症反应的机制研究
  • 批准号:
    32002421
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
m6A修饰介导的lncRNA WEE2-AS1转录后novel-pri-miRNA剪切机制在胶质瘤恶性进展中的作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA/novel_167靶向抑制Dmrt1的表达在红鳍东方鲀性别分化过程中的功能研究
  • 批准号:
    31902347
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Understanding The Political Representation of Men: A Novel Approach to Making Politics More Inclusive
了解男性的政治代表性:使政治更具包容性的新方法
  • 批准号:
    EP/Z000246/1
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Research Grant
PFI-TT: A Novel Wireless Sensor for Continuous Monitoring of Patients with Chronic Diseases
PFI-TT:一种用于持续监测慢性病患者的新型无线传感器
  • 批准号:
    2345803
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NSF Postdoctoral Fellowship in Biology: Investigating a Novel Circadian Time-Keeping Mechanism Revealed by Environmental Manipulation
美国国家科学基金会生物学博士后奖学金:研究环境操纵揭示的新型昼夜节律机制
  • 批准号:
    2305609
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
STTR Phase I: Innovating Micro-Light Emitting Diode (LED) Manufacturing with Novel Quantum Dot Micro-Patterning Technology
STTR 第一阶段:利用新型量子点微图案化技术创新微发光二极管 (LED) 制造
  • 批准号:
    2335283
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Standard Grant
A novel damage characterization technique based on adaptive deconvolution extraction algorithm of multivariate AE signals for accurate diagnosis of osteoarthritic knees
基于多变量 AE 信号自适应反卷积提取算法的新型损伤表征技术,用于准确诊断膝关节骨关节炎
  • 批准号:
    24K07389
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Investigation of crosstalk between Fanconi Anemia pathway and ATM for novel therapeutic strategies of chemoresistant ALT-positive high-risk neuroblastoma
范可尼贫血通路与 ATM 之间的串扰研究,用于化疗耐药 ALT 阳性高危神经母细胞瘤的新治疗策略
  • 批准号:
    24K10442
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Proof of alcoholic beverage consumption based on the quantitation of novel biomarkers
基于新型生物标志物定量的酒精饮料消费证明
  • 批准号:
    24K13564
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Mathematics to underpin and drive novel inertial microfluidic technologies
数学支撑和驱动新型惯性微流体技术
  • 批准号:
    DP240101089
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
A Novel Surrogate Framework for evaluating THM Properties of Bentonite
评估膨润土 THM 性能的新型替代框架
  • 批准号:
    DP240102053
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
EFR3: Novel gatekeeper of cell proliferation
EFR3:细胞增殖的新型看门人
  • 批准号:
    DP240102729
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 24万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了