2006年08月27日

グラフ理論入門

ケムインフォマティクスを学習する上でグラフ理論の理解は重要な項目の一つだと思います。私はソースコード付きの書籍を好んで買うのですが、実際にサンプルプログラムを動かしながら学習する方が理解しやすいからです。

グラフ理論関連の出版物で私の一番のお勧めはC MAGAZINE 2005年2月号です。

書籍としては、「グラフ理論入門 C言語によるプログラムと応用問題」です。


ちなみに、Pythonでは、NetworkXなどのgraph libraryがあります。
それにしても「C MAGAZINE」の休刊は本当に残念です。


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2006年08月24日

みんなのPython

久々にPython関連書籍が発売されていたので、早速、購入して読んでみました。「みんなのPython」はPythonをこれから学習したい方の入門書として適しているばかりでなく、私のように中途半端にPythonを理解したつもりで利用しているユーザにとっても、再学習するための非常によい書籍であると思います。



MMTK、frowns、OpenBabelを使って、これからケムインフォプログラミングを始めたい方は、まず「みんなのPython」でPythonに十分慣れてからトライするといいと思います。


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2006年08月22日

Mathematicaによる量子物理学

最新の書籍というわけではないのですが、「Mathematicaによる量子物理学」は、Mathematicaにより関数の形を視覚化しながら、量子物理学を学べる良書だと思います。



学生の頃、指導教官からMathematicaとMatlabを研究ツールとして使いこなせるように課題をたくさんもらったのですが、当時はあまり興味がなく、ほとんど課題をクリアできませんでした。今更ながら、これらツールの有用性が分かる気がします。

最近は、ScilabとOctaveをもう少し使いこなしたいなっと思いながらも、ほとんど進んでいません。学生時代と変わってませんね(笑)。


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2006年06月14日

分子動力学

普段、Amber/CHARMM/NAMDなどを研究に利用していると、一度は、分子動力学(MD)を自力でプログラミングしたい。もしくは、MDの中身をより詳しく理解したい。このような話をよく聞きます。
私は、学生のときMDを自力で開発していましたが、結局、私の実力ではAmberには勝てないなっと心底悟らされ、今ではMDを与えられた課題を解くツールとして、いかに使いこなすかで満足しています。パラメータを検討した(いじりまわした)末に、実測値と相関が取れたりするとマジっか?と思いながらもうれしいものです。

MD関連の書籍は、多くでていると思いますが、MDの理論体系を見通せる書籍としては、以下の2冊がお勧めです。




実際に、MDをプログラミングするとっかかりとして、非常に参考になったのは、以下の書籍でした。FORTRANで書かれたソースプログラムが掲載されていますので、Javaとかで書き直しただけで、何となくMDを自作した気分になれます(笑)。ただし、実際にプログラミングするといろいろな問題点が把握できると思いますので、MDを利用する上でも役に立つと思います。



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2006年06月07日

ケモメトリックス

ケモメトリックス(化学計量学)を研究現場で実践されている研究者は多いのではないでしょうか。ケモメトリックスは、化学諸問題に対する回帰的学習による問題解決の基盤となる学問・技術であると思います。その背景には、多変量解析、統計解析があるため、ケモメトリックスを学習するには、計量学の理解が必要不可欠となります。

「化学者のための多変量解析」-ケモメトリックス入門-は、統計学の基礎から、回帰分析、主成分分析、PLS回帰分析、そして最後に実践的な適応事例と学部生から研究者まで活用できる書籍だと思います。

回帰分析や主成分分析は、多くの統計関連の書籍で解説されていますが、PLS回帰分析をここまで丁寧かつ分かりやすく記述している書籍は少ないと思います。


PLS回帰分析は、3D-QSARにおいても重要な技術ですので、下記のような専門書を読む前に理解しておくと必ず役に立つと思います。


先日、少し取り上げましたが、PyChemPyRはケモメトリックスの実践に役に立つライブラリだと思いますので、今後メモしていこうと思っています。



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2006年06月01日

バーチャルスクリーニング

医薬品シード化合物をコンピュータ上でスクリーニングする。これが確率よく実現できれば、医薬品開発の効率化に大きく寄与すると思われます。Bouhm博士とSchneider博士の編集された「Virtual Screening for Bioactive Molecules」は、Virtual Screening全体を見渡せる書籍だと思います。Bouhm博士といえば、タンパク質/リガンド相互作用のスコア関数の1つである"empirical scoring function"で有名な先生ですね。多くのドッキングソフトウェアで採用されていると思います。

さて、「Virtual Screening for Bioactive Molecules」では、まず、Drug-Like Propertiesによるライブラリのフィルタリング法の解説、ここでは有名な"rule of 5"の紹介から入り、REOS、決定木によるフィルタリング法が解説されています。第3章では、物理化学的な特性値の計算法、特にlogPの計算法がまとめられています。第4章からは、Tanimoto CoefficientをはじめてするDistance coefficientを用いた類似度評価、3D-QSARの解説など、第7章からは、ファーマコフォア/ドッキングによるスクリーニングについて解説されています。


出版されてから若干時間は経っておりますが、この本全体に目を通し、細かい内容は参考論文を取り寄せ把握すれば、Virtual Screeningを効率的に学習できるのではないでしょうか。アマゾンで内容も一部確認できるみたいです。





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2006年05月29日

ケモインフォマティックス

「ケモインフォマティックス-予測と設計のための化学情報学-」は、日本語で読める初めてのケモインフォマティックスの教科書とも呼べる書籍ではないでしょうか。参考文献もしっかりと記載されているため、さらに深く内容を理解したい場合においても便利です。

私が学部生のころは、ケモインフォマティックス関連の授業といえば、各先生が原著論文などを使ってそれぞれ授業されていたため、なかなか系統的な理解が難しく苦労しました。しかし、授業自体は、情報処理のアルゴリズムと化学がみごとに融合し、率直におもしろい学問分野だなっと思いました。

本書籍は、特にこれからケモインフォマティックスを勉強したい学部生にお勧めです。グラフ理論の基礎、化合物の線形/行列表現をしっかりと理解し、SSSR、Morgan法などで基礎的なアルゴリズムを学び、そして、構造検索、QSAR、反応予測などの応用研究を理解することができると思います。価格は若干高いですが、それ相当の価値はあると思います。




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2006年05月25日

分子モデリング概説

分子モデリングに関する書籍の紹介をしたいと思います。
Andrew R. Leach博士の著書「Molecular Modelling-PRINCIPLES AND APPLICATIONS-」は、分子モデリングに最低限必要な数学から量子化学、分子力学、最後にドラックデザイン手法まで系統的にまとめられた書籍です。私は学生時代、分子モデリングを学ぶためにこの本を悪戦苦闘しながら、牛歩のようなスピードで読みました。英語が苦手だったのです。

地人書館より発行されている「分子モデリング概説-量子力学からタンパク質構造予測まで-」は、上記書籍の翻訳本です。本のサイズもB5判と大きく見やすくなり、英語の苦手な学部生だけではなく、研究者の方にも役に立つ内容だと思います。

私が印象に残ってるのは、第9章配座解析の中にある距離幾何学法(Distance Geometry)の説明が例と共に非常に分かりやすく解説されているところで、当時、距離行列から3D化の仕組みがやっと理解できたと喜んだことを思い出します。この他にも、分子モデリングのエッセンスがたくさんつまっている本だと思いますので、分子モデリングに興味のある方にお勧めしたいと思います。



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