在做树脂吸附PFAS的机器学习时,有一列特征是分子的SMILES,将这一列转换成分子指纹有多种类型的分子指纹方法,我想要知道用什么样的分子指纹方法才能看到分子官能团的影响呢,最后放进原来的数据集中,成为一个新的数据集。
时间: 2024-04-10 13:28:28 浏览: 131
在树脂吸附PFAS的机器学习中,选择适合的分子指纹方法以观察分子官能团的影响是很重要的。以下是一些常用的分子指纹方法,其中一些可以提供关于分子官能团信息的表示:
1. Morgan指纹(Circular Fingerprint):Morgan指纹是一种基于分子环的指纹表示方法,可以捕捉分子的局部结构信息。它对分子中的原子和键进行编码,并生成一个由二进制位组成的向量。
2. AtomPair指纹:AtomPair指纹表示分子中的原子对之间的连接,可以捕捉分子的二元子结构模式。
3. TopologicalTorsion指纹:TopologicalTorsion指纹表示分子中的拓扑扭曲模式,可以反映分子中原子之间的扭曲关系。
4. MACCS指纹:MACCS(Molecular ACCess System)指纹由一系列预定义的结构片段组成,可以用于大致描述分子的结构。
这些方法中的每一种都有其特定的优势和适用性。为了观察分子官能团的影响,你可以尝试使用不同的分子指纹方法,并进行比较。例如,你可以将每种指纹方法应用于SMILES列中的分子,并将生成的指纹作为新的特征添加到原始数据集中。
以下是一个示例代码,演示了如何使用RDKit库将不同类型的分子指纹添加到原始数据集中:
```python
import pandas as pd
from rdkit import Chem
from rdkit.Chem import AllChem
# 读取原始数据集
data = pd.read_csv('your_dataset.csv')
# 提取SMILES列
smiles = data['SMILES']
# 创建空的DataFrame来存储分子指纹
fingerprints = pd.DataFrame()
# 遍历每个SMILES,计算不同类型的分子指纹并添加到DataFrame中
for smi in smiles:
mol = Chem.MolFromSmiles(smi)
# 计算Morgan指纹
morgan_fp = AllChem.GetMorganFingerprintAsBitVect(mol, 2) # 这里使用默认的Morgan指纹参数
fingerprints['Morgan'] = morgan_fp.ToBitString()
# 计算AtomPair指纹
atompair_fp = AllChem.GetHashedAtomPairFingerprint(mol)
fingerprints['AtomPair'] = atompair_fp.ToBitString()
# 计算TopologicalTorsion指纹
torsion_fp = AllChem.GetHashedTopologicalTorsionFingerprint(mol)
fingerprints['TopologicalTorsion'] = torsion_fp.ToBitString()
# 计算MACCS指纹
maccs_fp = Chem.MACCSkeys.GenMACCSKeys(mol)
fingerprints['MACCS'] = maccs_fp.ToBitString()
# 将分子指纹与原始数据集合并
new_data = pd.concat([data, fingerprints], axis=1)
# 打印新的数据集
print(new_data.head())
# 使用新的数据集进行机器学习分析
# ...
```
在上述代码中,我们使用不同的RDKit函数计算了Morgan指纹、AtomPair指纹、TopologicalTorsion指纹和MACCS指纹,并将其添加到一个新的DataFrame中。然后,我们将该DataFrame与原始数据集进行合并,得到一个包含分子指纹的新数据集`new_data`。你可以根据需要自定义适合你研究的其他分子指纹方法,并将其添加到代码中。
请注意,这只是一个示例,具体选择哪种分子指纹方法需要根据你的具体问题和数据集特征进行评估和选择。
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