大氣顆粒中多環(huán)芳烴毒性的定量構效預測.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污染物。隨著對多環(huán)芳烴毒性效應的認識，國內外研究人員也將多環(huán)芳烴的致毒機制作為安全領域的重要課題進行研究。定量構效是目前國際上有機污染物毒性檢測方面最為有效的方法之一。利用數(shù)學模型可直接從化合物分子結構獲取其毒性值，避免了傳統(tǒng)實驗方法成本昂貴、過程復雜等弊端。因此開展多環(huán)芳烴毒性的定量構效預測，對多環(huán)芳烴的生態(tài)風險預測與評價，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)的定量構效預測。針對多環(huán)芳烴樣本數(shù)據(jù)不足、呈非線性的特點，提出了采用支持向量機算法建立構效模型。針對參數(shù)選擇對支持向量機影響較大的問題，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回歸的定量構效預測，首先對數(shù)據(jù)進行歸一化預處理，采用回歸支持向量機算法實現(xiàn)模型的建立。計算回歸模型的擬

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