• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권4호
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• pp.1043-1046
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• 2013

Prediction of physicochemical properties of organic molecules is an important process in chemistry and chemical engineering. The MSEP approach developed in our lab calculates the molecular surface electrostatic potential (ESP) on van der Waals (vdW) surfaces of molecules. This approach includes geometry optimization and frequency calculation using hybrid density functional theory, B3LYP, at the 6-31G(d) basis set to find minima on the potential energy surface, and is known to give satisfactory QSPR results for various properties of organic molecules. However, this MSEP method is not applicable to screen large database because geometry optimization and frequency calculation require considerable computing time. To develop a fast but yet reliable approach, we have re-examined our previous work on organic molecules using two semi-empirical methods, AM1 and PM3. This new approach can be an efficient protocol in designing new molecules with improved properties.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4341-4346
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• 2011

Impact sensitivity, one of the most important screening factors for novel high energy density materials (HEDMs), was predicted by use of quantitative structure-property relationship (QSPR) based on the electrostatic potential (ESP) values calculated on the van der Waals molecular surface (MSEP). Among various 3D descriptors derived from MSEP, we utilized total and positive variance of MSEP, and devised a new QSPR equation by combining three other parameters. We employed 37 HEDMs bearing a benzene scaffold and nitro substituents, which were also utilized by Rice and Hare. All the molecular structures were optimized at the B3LYP/6-31G(d) level of theory and confirmed as minima by the frequency calculations. Our new QSPR equation provided a good result to predict the impact sensitivities of the molecules in the training set including zwitterionic molecules.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.997-1012
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• 2006

본 연구에서는 조건부 핵밀도함수와 CAFPE(Corrected Asymptotic Final Prediction Error) 차수결정 방법에 근거한 비매개변수적 비선형 자기회귀 (Nonlinear AutoRegressive, NAR) 모형을 소개하고 이를 SOI(Southern Oscillation Index)에 적용하였다. SOI 자료에 대해서 선형 AR 모형을 적용하였으나 잔차에 대한 검정결과 이분산성(heteroscedasticity)을 나타내었다. 또한 BDS(Brock-Dechert-Sheinkman) 검정에서 비선형성이 존재함을 확인하였다. 따라서 NAR 모형에 SOI 자료를 적용시켰다. CAFPE를 이용하여 가장 적합한 모형으로 지체 1, 2와 4가 선택되었으며 조건부 평균함수를 추정하여 SOI 자료를 모의한 결과 잔차에 대해서 정규성과 이분산성 가정이 Jarque-Bera 검정과 ARCH-LM 검정에서 각각 기각되었으며 또한 조건부 표준편차함수의 최적 차수로 3, 8과 9가 CAPFE를 통해 선택되었다. 조건부 평균함수와 표준편차함수를 모두 고려한 모형에 대한 잔차 검정 결과 잔차의 I.I.D 가정을 만족하였으며 특히, BDS 검정에서 신뢰구간 95%와 99%에서 모두 만족한 결과를 나타내었다. 마지막으로 전체의 15%에 해당하는 SOI 자료에 대해서 One-Step 예측을 수행하였으며 선형 모형에 비해 평균제곱예측오차가 7% 적게 나타났다. 따라서, NAR 모형은 여타의 매개변수적 방법과 달리 모형 선택에 있어 자유로우며 비선형성을 고려할 수 있는 모형으로서 SOI 자료와 같은 비선형 자료를 위한 모의방법으로 선형 모형에 비해 많은 장점을 가지고 있다.