Python Cheminformatics & AI
Edycja 2026. Praktyczny kurs, który przeprowadzi programistów Python od podstawowych koncepcji chemicznych do projektowania systemów cheminformatycznych opartych na sztucznej inteligencji. Dowiedz się, jak używać RDKit, scikit-fingerprints oraz najnowocześniejszych technik głębokiego uczenia, takich jak Graph Neural Networks i Diffusion Models, do odkrywania nowych leków.
Odcinki
Cyfrowa cząsteczka
3m 18sWprowadzamy RDKit i podstawową koncepcję reprezentacji chemii w języku Python. Słuchacze dowiedzą się, jak inicjować obiekty molekularne z ciągów znaków i zrozumieją kluczową rolę tego frameworka w odkrywaniu leków za pomocą sztucznej inteligencji.
Operacje I/O w cheminformatyce
3m 52sDowiedz się, jak bezpiecznie wczytywać i eksportować ogromne zbiory danych chemicznych. Omawiamy odczytywanie plików SDF i SMILES, obsługę błędów parsowania oraz zapisywanie danych z powrotem na dysk.
Przeszukiwanie grafów molekularnych
3m 34sOdkryj, jak cząsteczki są reprezentowane jako struktury danych w postaci grafów. Badamy iterowanie po atomach, analizowanie wiązań i identyfikowanie układów pierścieniowych w cząsteczkach.
Wyszukiwanie podstruktur
4m 27sOpanuj sztukę odpytywania cząsteczek za pomocą SMARTS. Krok po kroku pokazujemy, jak znajdować określone grupy funkcyjne i wzorce w złożonych strukturach chemicznych.
Generowanie fingerprintów i podobieństwo molekularne
4m 33sSprawdź, jak tłumaczyć grafy molekularne na matematyczne wektory bitowe. Omawiamy klucze MACCS, Morgan fingerprints oraz obliczanie podobieństwa Tanimoto.
Przełamywanie płaszczyzny 2D
4m 42sPrzejdź od płaskich rysunków 2D do realistycznych geometrii 3D. Omawiamy dodawanie jawnych atomów wodoru i generowanie wiarygodnych konformerów 3D przy użyciu ETKDG.
Przyspieszanie inżynierii cech
4m 17sPołącz cheminformatykę ze standardowym data science za pomocą scikit-fingerprints. Badamy generowanie ponad 30 typów fingerprintów molekularnych bezpośrednio w interfejsie scikit-learn.
Wydajna cheminformatyka
4m 22sDowiedz się, jak wydajnie przetwarzać ogromne zbiory danych chemicznych. Zagłębiamy się w wykorzystanie zrównoleglenia CPU za pomocą Joblib oraz oszczędzanie pamięci przy użyciu macierzy rzadkich z biblioteki SciPy.
Potoki ML End-to-End
4m 03sPołącz przetwarzanie, generowanie fingerprintów i predykcję w jedną, przejrzystą architekturę. Budujemy solidne potoki scikit-learn, które płynnie integrują generowanie konformerów 3D i przewidywanie właściwości.
Przewidywanie powinowactwa wiązania
4m 24sPoznaj realia przewidywania powinowactwa wiązania białko-ligand. Porównujemy wydajność prostych modeli drzewiastych 2D ze złożonymi 3D Graph Neural Networks.
LLM kontra klasyczne fingerprinty
4m 27sOdkryj, jak Natural Language Processing znajduje zastosowanie w chemii. Zestawiamy osadzenia wektorowe z Large Language Models z klasycznymi strukturalnymi fingerprintami RDKit w celu przewidywania bioaktywności.
Active Learning w wirtualnym badaniu przesiewowym
4m 20sDowiedz się, jak iteracyjnie odkrywać najlepszych kandydatów na leki bez wyczerpującego testowania. Zagłębiamy się w pętle Active Learning i strategie zachłannej selekcji, aby zmaksymalizować wskaźnik trafień.
Wyzwanie klifów aktywności
4m 06sZbadaj kruchość relacji struktura-aktywność. Omawiamy „klify aktywności” – sytuacje, w których drobna zmiana strukturalna powoduje ogromną zmianę w sile działania leku.
Similarity-Quantized Relative Learning
3m 41sRozwiąż problem klifów aktywności, zmieniając sposób uczenia się modeli. Badamy framework SQRL, który trenuje sztuczną inteligencję do przewidywania względnych różnic we właściwościach między ściśle filtrowanymi parami molekularnymi.
Rewolucja Generative AI
3m 47sPrzejdź od przewidywania właściwości do wyobrażania sobie zupełnie nowych cząsteczek. Mapujemy krajobraz molekularnych zadań generatywnych: generowanie De Novo, optymalizacja i generowanie konformerów.
Intuicja stojąca za dyfuzją molekularną
4m 19sRozkładamy na czynniki pierwsze podstawową koncepcję Diffusion Models bez skomplikowanej matematyki. Słuchacze zrozumieją proces w przód (dodawanie szumu do cząsteczki) oraz proces odwrotny (halucynowanie nowych struktur).
Łączenie przestrzeni generatywnych 2D i 3D
4m 22sBadamy, jak sztuczna inteligencja w rzeczywistości reprezentuje generowane przez siebie cząsteczki. Porównujemy generowanie płaskich grafów topologicznych 2D z generowaniem złożonych geometrycznych chmur punktów 3D oraz wyzwania związane z każdym z tych podejść.
Generowanie uwzględniające cel i dokowanie
2m 07sOdkryj projektowanie generatywne uwzględniające kontekst. Omawiamy generowanie nowych cząsteczek bezpośrednio wewnątrz kieszeni wiążącej białka chorobowego, aby zmaksymalizować powinowactwo wiązania.
Pułapka rozmiaru w ewaluacji generatywnej
4m 12sDowiedz się, dlaczego standardowe benchmarki dla modeli generatywnych mogą być głęboko wadliwe. Ujawniamy zakłócający wpływ rozmiaru wygenerowanej biblioteki na metryki takie jak Fréchet ChemNet Distance.
Nawigowanie po halucynacjach De Novo
4m 10sInteligentnie oceniaj cząsteczki wygenerowane przez AI. Badamy kompromis między eksploracją a eksploatacją (exploration-exploitation tradeoff) w prawdopodobieństwach modelu oraz sposoby filtrowania częstych, niskiej jakości „chemicznych halucynacji”.
Ograniczenia próbkowania cząsteczek
4m 14sZrozum, dlaczego techniki NLP zawodzą w chemii. Porównujemy Temperature sampling z Top-k i Top-p oraz wyjaśniamy, dlaczego ograniczone słownictwo chemiczne zmienia wszystko.
Wdrażanie cheminformatyki w chmurze
4m 46sPrzenieś swój potok AI na produkcję. Omawiamy pakowanie RDKit i modeli uczenia maszynowego w kontenery Docker oraz skalowanie obciążeń w infrastrukturze chmurowej.