A Graph-Theoretic Computation of the Partition Dimension of Molecular Graphs for Anti-Myocardial Infarction Drugs Using Graph Neural Networks

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/sym18020275
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study aims to investigate the computation of the partition dimension of various anti-myocardial infarction drugs, a graph-theoretical invariant of molecular graphs representing these drugs, for understanding and computationally characterizing structural properties of molecular networks. To improve the computational modeling of this topological invariant, advanced neural network techniques, specifically graph neural networks (GNNs) and deep neural networks (DNNs), are adopted. The GNN captures topological and molecular connection features from the molecular graph structures, which are then input into the DNN model. The DNN further processes these features to estimate the partition dimension, evaluating training performance, performing regression analysis, and producing error histograms. The model’s predictions are validated against reference values. Moreover, by analyzing the role that symmetry plays in determining the calculation of partition dimension, studying how the GNN takes advantage of permutation invariance concept related to symmetry principles to provide the DNN with symmetry-invariant features, and relating the degree of molecular symmetry to the predictive model’s accuracy and performance, its structural interpretation rather than direct chemical behavior. This dual-model approach permits a comprehensive evaluation of the model’s effectiveness in apprehending the structural characteristics of molecular graphs derived from drug molecules. The results are explicated in detail, focused on prediction accuracy, error distributions, and regression results. Moreover, this graph-theoretical metric analysis of partition dimension supports structure-based drug analysis and computational modeling, rather than direct prediction of pharmacokinetic properties, by integrating artificial neural network applications into pharmaceutical research.