大氣顆粒中多環(huán)芳烴毒性的定量構(gòu)效預(yù)測.pdf

1、多環(huán)芳烴是一種對環(huán)境和人類健康危害較大的，具有致癌、致畸和致突變作用的大氣有機(jī)污染物。隨著對多環(huán)芳烴毒性效應(yīng)的認(rèn)識，國內(nèi)外研究人員也將多環(huán)芳烴的致毒機(jī)制作為安全領(lǐng)域的重要課題進(jìn)行研究。定量構(gòu)效是目前國際上有機(jī)污染物毒性檢測方面最為有效的方法之一。利用數(shù)學(xué)模型可直接從化合物分子結(jié)構(gòu)獲取其毒性值，避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法成本昂貴、過程復(fù)雜等弊端。因此開展多環(huán)芳烴毒性的定量構(gòu)效預(yù)測，對多環(huán)芳烴的生態(tài)風(fēng)險預(yù)測與評價，污染控制和防御有著十分重要的意義。

2、
　　本論文針對多環(huán)芳烴的毒性研究，主要開展了多環(huán)芳烴的致癌性和空氣-正辛醇分配系數(shù)(KOA)的定量構(gòu)效預(yù)測。針對多環(huán)芳烴樣本數(shù)據(jù)不足、呈非線性的特點(diǎn)，提出了采用支持向量機(jī)算法建立構(gòu)效模型。針對參數(shù)選擇對支持向量機(jī)影響較大的問題，提出了采用網(wǎng)格搜索法、遺傳算法和粒子群算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)。具體研究如下:
　　1.對多環(huán)芳烴KOA回歸的定量構(gòu)效預(yù)測，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理，采用回歸支持向量機(jī)算法實(shí)現(xiàn)模型的建立。計(jì)算回歸模型的擬

3、合決定系數(shù)和均方誤差，以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的結(jié)果驗(yàn)證預(yù)測能力。其次，利用網(wǎng)格搜索法、遺傳算法和粒子群算法優(yōu)化模型。結(jié)果表明支持向量機(jī)在回歸預(yù)測上擬合決定系數(shù)大于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，均方誤差小于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)格搜索和粒子群算法優(yōu)化的模型預(yù)測效果優(yōu)于原模型，遺傳算法優(yōu)化中出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象，預(yù)測效果不佳。綜合分析表明網(wǎng)格搜索法優(yōu)化的回歸構(gòu)效模型預(yù)測效果最佳。
　　2.對多環(huán)芳烴致癌性分類的定量構(gòu)效預(yù)測，首先對數(shù)據(jù)采用主成分分析方法進(jìn)行降維處理，