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基于拓扑指数和主动子空间方法的燃料辛烷值预测( Fuel octane number prediction based on topological indices and active subspace method )
Y Wu C Guan Z Huang D Han
辛烷值(ON)是评价火花点火(SI)发动机末端气体自燃倾向的经验指标。传统的ON测量方法需要大量的专业知识和昂贵的实验。本研究将活性子空间方法与定量结构-性质关系(QSPR)方法相结合，建立了一个用于评价烃类ONs的预测模型。该数据库包含186种碳氢化合物的实测研究辛烷值（RONs）和机动辛烷值（MONs）,包括烷烃、烯烃、炔烃、环烷和芳烃的化学类别。以85个拓扑指标为基础，建立了一维主动子空间模型，用于燃料电池和燃料电池的预测。预测值与实测值的相关系数(R2)分别为0.97和0.95，平均绝对误差(AAE)分别为3.3和3.7。进一步，根据主动变量的成分，得到各描述符对输出的相对贡献。通过忽略不太重要的描述符，建立了排除10个描述符的简化模型。在此简化模型的基础上,RONs和MONs的预测结果与实验数据的R2分别为0.95和0.93,AAE分别为4.1和4.5。这一工作表明，利用主动子空间方法建立的预测模型能够在一定程度上降低计算成本，而不会显著增加预测误差。
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