Yhteysindekseillä

Yhteysindekseillä on termi, jota käytetään erityisesti graafiteorian ja kemoinformatiikan yhteydessä kuvaamaan topologisia tunnuslukuja, jotka perustuvat verkon yhteyksiin. Suomeksi ne tarkoittavat siis ”yhteysindeksejä” eli mittareita, jotka quantifioivat, miten rakenteeltaan orgaaninen molekyyli tai muu verkko on järjestetty ja miten sen solmut ovat yhteydessä toisiinsa.

Yhteysindeksit ovat graafin eli verkon avulla kuvattujen rakenteiden deskriptorit. Ne luodaan yksinkertaisista piirteistä, kuten solmujen (atomien) asteluvuuksista ja solmujen välisistä kosketuksista (sideistä). Esimerkkejä tunnetuista indekseistä ovat Randić’n indeksi ja Zagrebin indeksit, jotka antavat numeerisen arvon verkon topologiasta. Randić’n indeksi lasketaan usein yhdistämällä kunkin kantaman kaaren päätepisteiden asteluvut, kun taas Zagrebin indeksit käyttävät solmujen astelukuja sekä kaarien yhdistymiä.

Käyttökohteet ovat tyypillisesti kemoinformatiikassa ja koneoppimisessa. Yhteysindeksejä käytetään osana molekyylien kuvailua (deskriptorien muodostamista) ja niitä sovelletaan QSAR-malleihin, ominaisuuksien ennustamiseen sekä vastaavuusetsintään. Indeksit voivat auttaa havainnoimaan, miten rakenneparit ja haarautuminen liittyvät fysiokemiallisiiin ominaisuuksiin, mutta niillä ei usein oteta huomioon 3D-muotoa tai elektronisia vaikutuksia.

Rajoitteina ovat se, että indekseistä saatavat tiedot heijastelevat vain topologiaa. Ne voivat olla korreloituneita keskenään, eivät välttämättä erottele konformaatioita tai elektronisia vuorovaikutuksia. Siksi niitä käytetään usein yhdessä muiden descriptorien kanssa.

Yhteysindekseillä yhdistetään perinteinen grafiteoria ja moderni tietojenkäsittely, tarjoten tehokkaan tavan kuvata ja analysoida rakenteita sekä visuaalisin että numeerisin keinoin.