Perangkat lunak penelitian · tahap data hingga evaluasi

Analisis SMILES Sintetis vs Herbal

Topological indices eksak, Graph Convolutional Network, R², MAE, MSE, grafik, dan tabel prediksi.

Disusun Oleh: Dr. Ika Hesti Agustin, S.Si., M.Si.

Memuat pustaka…
RDKit — · TF.js —
Langkah 01

Akses database SMILES terintegrasi

Cari dan pilih struktur dari katalog DrugCentral–IMPPAT yang sudah divalidasi RDKit, atau ambil satu struktur secara langsung melalui PubChem PUG REST.

600 struktur
Memuat katalog…
0 dipilih
PilihIDSenyawaKelompokTanaman sumberBagianDatabaseCanonical SMILES
Memuat katalog…

Katalog tertanam: 199 struktur obat DrugCentral, 400 fitokimia IMPPAT 3.0, dan 1 struktur yang muncul pada kedua sumber, semuanya dengan SMILES yang telah divalidasi RDKit. Katalog adalah snapshot terkurasi, bukan salinan lengkap atau klasifikasi asal sintesis yang mutlak.

Pencarian langsung PubChem

PubChem mengembalikan struktur, bukan asal sintesis/herbal. Label kelompok dipilih pengguna dan harus didukung referensi.
Langkah 02

Muat dataset SMILES

Kolom minimum: id,nama,sumber,smiles. Nilai sumber: synthetic atau herbal. Kolom target dan referensi bersifat opsional.

belum ada dataset

Kontrak data

  • Satu baris = satu senyawa kimia, bukan satu tanaman/ramuan.
  • Label synthetic/herbal adalah asal dataset, bukan sifat intrinsik molekul.
  • Campuran dan garam dengan tanda titik ditolak agar indeks jarak tidak ambigu.
  • Dataset demonstrasi hanya untuk menguji perangkat lunak, bukan untuk kesimpulan penelitian.
0baris dimuat
0molekul valid
0baris ditolak
Langkah 03

Indeks topologi eksak

Graf yang digunakan adalah graf heavy-atom sederhana, tak berarah, tanpa hidrogen implisit sebagai simpul. Klik baris untuk melihat struktur 2D.

Belum ada data
IDSenyawaKelompokCanonical SMILESAtomIkatanWienerRandićZagreb 1Zagreb 2ABCGABalaban JHosoya
Muat dan validasi dataset.
Pilih sebuah baris.

Struktur molekul

RDKit akan merender struktur dari canonical SMILES.

Nilai referensi. Indeks pada tabel berasal dari algoritma teori graf, bukan prediksi GNN. Hosoya dihitung eksak hanya untuk graf kecil; nilai besar ditandai N/A agar browser tidak membeku.

Perbandingan kelompok dataset

KelompokNWiener meanRandić meanZagreb 1 meanZagreb 2 meanABC meanGA meanHosoya mean
Belum ada data.
Langkah 04

Latih Graph Neural Network

Model menggunakan dua lapisan Graph Convolution, adjacency graph, fitur atom, sum pooling yang invariant terhadap urutan atom, dan head regresi.

Belum dilatih
Interpretasi yang benar: GNN mempelajari aproksimasi target dari graf. Nilai indeks aktual tetap berasal dari perhitungan deterministik. Split train/validation/test dibuat terpisah dan canonical duplicate sudah dikeluarkan.
Menunggu proses.
Langkah 05

Evaluasi dan keluaran dosen

Metrik hanya muncul setelah training selesai. Nilai negatif R² tidak disembunyikan atau dipaksa menjadi nol.

R² testBelum dihitung
MAE testBelum dihitung
MSE testBelum dihitung
RMSE testBelum dihitung

Baseline mean belum dihitung.

Loss train & validation

Aktual vs prediksi test

Rata-rata target per kelompok

Belum ada run.

Tabel prediksi test

IDSenyawaKelompokAktualPrediksi GNNResidualSplitCanonical SMILES
Latih GNN untuk menghasilkan prediksi test.
Metode & provenance

Batas ilmiah dan sumber data

Website ini adalah alat analisis edukatif. Kualitas kesimpulan tetap bergantung pada kurasi dataset, representasi kimia, dan ukuran sampel.

Jangan simpulkan terlalu jauh.
  • SMILES tidak membuktikan apakah senyawa berasal dari tanaman atau sintesis.
  • Senyawa yang sama dapat ditemukan di alam dan juga dibuat secara sintetis.
  • Label kelompok adalah metadata dari sumber data dan tidak diberikan kepada GNN sebagai fitur.
  • Dataset kecil dapat menghasilkan R² test yang tidak stabil atau negatif.

Definisi indeks

Wiener dan Harary memakai jarak lintasan terpendek. Randić, Zagreb, ABC, dan GA memakai degree. Balaban memakai distance sum. Hosoya menghitung seluruh matching termasuk matching kosong.

Graf disconnected ditolak melalui kebijakan satu-molekul/satu-fragment.

Database untuk dataset penelitian