Python Cheminformatics & AI
Edição de 2026. Um curso prático que leva os programadores de Python desde os conceitos básicos de química até à conceção de sistemas de quimioinformática impulsionados por IA. Aprenda a utilizar o RDKit, scikit-fingerprints e técnicas de deep learning de ponta, como Graph Neural Networks e Diffusion Models, para a descoberta de fármacos.
Episódios
A Molécula Digital
3m 38sApresentamos o RDKit e o conceito central da representação da química em Python. Os ouvintes vão aprender a inicializar objetos moleculares a partir de strings e a compreender o papel central da framework na descoberta de fármacos com IA.
I/O em Quimioinformática
3m 52sAprenda a ingerir e exportar com segurança datasets químicos massivos. Abordamos a leitura de ficheiros SDF e SMILES, o tratamento de erros de parsing e a escrita de dados de volta para o disco.
Travessia de Grafos Moleculares
3m 43sDescubra como as moléculas são representadas como estruturas de dados em grafo. Exploramos a iteração sobre átomos, a análise de ligações e a identificação de sistemas de anéis dentro das moléculas.
Pesquisa de Subestruturas
3m 58sDomine a arte de consultar moléculas utilizando SMARTS. Mostramos passo a passo como encontrar grupos funcionais e padrões específicos dentro de estruturas químicas complexas.
Fingerprinting e Similaridade Molecular
4m 09sExplore como traduzir grafos moleculares em vetores de bits matemáticos. Abordamos as MACCS keys, os Morgan fingerprints e o cálculo da Tanimoto similarity.
Quebrar o Plano 2D
4m 27sFaça a transição de desenhos 2D planos para geometrias 3D realistas. Discutimos a adição de hidrogénios explícitos e a geração de confórmeros 3D fiáveis utilizando o ETKDG.
Acelerar a Feature Engineering
4m 11sCrie uma ponte entre a quimioinformática e a ciência de dados padrão com o scikit-fingerprints. Exploramos a geração de mais de 30 tipos de fingerprints moleculares diretamente numa interface do scikit-learn.
Quimioinformática de Alto Desempenho
4m 10sAprenda a processar datasets químicos massivos de forma eficiente. Mergulhamos na utilização de paralelismo de CPU com o Joblib e na poupança de memória utilizando matrizes esparsas do SciPy.
Pipelines de ML End-to-End
3m 51sCombine o processamento, o fingerprinting e a previsão numa única arquitetura limpa. Construímos pipelines robustas no scikit-learn que integram perfeitamente a geração de confórmeros 3D e a previsão de propriedades.
Prever a Afinidade de Ligação
4m 14sExplore a realidade da previsão da afinidade de ligação proteína-ligando. Comparamos o desempenho de modelos 2D simples baseados em árvores com as complexas Graph Neural Networks 3D.
LLMs vs Fingerprints Clássicos
4m 16sDescubra como o Natural Language Processing se aplica à química. Colocamos frente a frente os embeddings vetoriais de Large Language Models e os fingerprints estruturais clássicos do RDKit para prever a bioatividade.
Active Learning para Rastreio Virtual
4m 35sAprenda a descobrir iterativamente os melhores candidatos a fármacos sem testes exaustivos. Mergulhamos em loops de active learning e estratégias de seleção greedy para maximizar as taxas de sucesso.
O Desafio dos Activity Cliffs
3m 45sExamine a fragilidade das relações estrutura-atividade. Discutimos os 'activity cliffs' — onde uma pequena alteração estrutural causa uma mudança massiva na potência de um fármaco.
Similarity-Quantized Relative Learning
3m 27sResolva o problema dos activity cliffs repensando a forma como os modelos aprendem. Exploramos a framework SQRL, que treina a IA para prever diferenças relativas de propriedades entre pares moleculares estritamente filtrados.
A Revolução da Generative AI
3m 38sFaça a transição da previsão de propriedades para a imaginação de moléculas inteiramente novas. Mapeamos o panorama das tarefas generativas moleculares: geração De Novo, otimização e geração de confórmeros.
A Intuição da Molecular Diffusion
3m 44sDesconstruímos o conceito central dos Diffusion Models sem a matemática pesada. Os ouvintes vão compreender o processo direto de adicionar ruído a uma molécula e o processo inverso de alucinar novas estruturas.
Unir os Espaços Generativos 2D e 3D
4m 01sExploramos como a IA representa realmente as moléculas que gera. Comparamos a geração de grafos topológicos 2D planos com a geração de point clouds geométricas 3D complexas, e os desafios de cada uma.
Target-Aware Generation e Docking
3m 51sDescubra a conceção generativa context-aware. Discutimos a geração de novas moléculas diretamente dentro da bolsa de ligação de uma proteína de doença para maximizar a afinidade de ligação.
A Armadilha do Tamanho na Avaliação Generativa
4m 34sAprenda por que razão os benchmarks padrão para modelos generativos podem ser profundamente falhos. Revelamos o efeito de confusão do tamanho da biblioteca gerada em métricas como a Fréchet ChemNet Distance.
Navegar pelas Alucinações De Novo
3m 54sClassifique as moléculas geradas por IA de forma inteligente. Exploramos o tradeoff de exploration-exploitation das probabilidades do modelo e como filtrar 'alucinações químicas' frequentes e de baixa qualidade.
Restrições de Sampling de Moléculas
4m 29sCompreenda por que razão as técnicas de NLP falham na química. Comparamos o Temperature sampling com o Top-k e o Top-p, e por que razão o vocabulário químico restrito muda tudo.
Fazer o Deploy de Quimioinformática na Cloud
4m 12sLeve a sua pipeline de IA para produção. Discutimos o empacotamento do RDKit e de modelos de machine learning em contentores Docker e o escalonamento de cargas de trabalho em infraestruturas cloud.