Mis on kemoformaatika?

Keemiainformaatika on multidistsiplinaarne valdkond, mis püüab siduda keemiat ja arvutiteadust, et rakendada erinevaid infotehnikaid keemiaprobleemide lahendamisel. Sarnaselt bioinformaatikaga nimetatakse ka cheminformaatiat probleemide lahendamise in silico meetodiks, mis tähendab, et valdkonna tehnikaid teostatakse arvutite ja arvutisimulatsioonide abil. Paljude erinevate elukutsete esindajad, alates puhtast teadustööst ja lõpetades keemiatööstusega, rakendavad arvutiteadust keemiaprobleemidele. Mõnel juhul saab arvuteid kasutada hästi mõistetavate protsesside ja arvutuste tõhustamiseks, mõnel juhul aga suurte andmehulkade töötlemiseks, mida ilma arvuti abita oleks raske või võimatu käsitleda.

Eriti levinud on kemikaaliformaatika kasutamine suurte ja kohmakate andmekogude töötlemiseks ja analüüsimiseks, mis sageli ilmuvad arvutustabelite või andmebaaside kujul. Paljud keemiakatsed toodavad märkimisväärsel hulgal andmeid, mida võib ilma arvutiteta olla uskumatult raske töödelda. Paljud keemiliseformaatika protsessid võimaldavad keemikutel andmeid kiiresti sorteerida ja analüüsida või kogutud andmete põhjal koostada keerukaid ja üksikasjalikke arvutimudeleid. See kehtib katsete kohta, mille puhul on eriti oluline näha “suurt pilti”. Pole ainsatki olulist lõpptulemust; olulised tulemused tulenevad pigem paljude katse käigus tehtud vaatluste ja andmepunktide mõistmisest.

Mõnikord kasutatakse keemiliseformaatikat lihtsalt olulise teabe sorteerimiseks ja kataloogimiseks, et see oleks hõlpsasti juurdepääsetav neile, kes seda vajavad. Näiteks ühendite sorteeritavad ja otsitavad andmebaasid võivad olla uskumatult kasulikud keemikutele, kes sünteesivad konkreetset ühendit, mida neil antud katse jaoks vaja võib minna. Mõned neist andmebaasidest on tegelikult avalikustatud, nii et kõik seda teavet vajavad teadlased saavad sellele hõlpsasti juurde pääseda. Teised võivad sisaldada tundlikumat ja konfidentsiaalsemat teavet, mida antud labor eelistab enne suuremat avaldamist privaatsena hoida.

Paljudel juhtudel kasutatakse kogutud andmetega keeruliste võrrandite tegemiseks kemikaaliformaatika protsesse. Inimesed, kes töötavad keemilise formaadiga, võidakse kutsuda kirjutama programme, mis tõmbavad andmeid andmebaasidest või arvutustabelitest ja juhivad neid võrrandite kaudu. Maatriksite abil saab näiteks lahendada hulga võrrandeid, mida saab kasutada erinevate keemiliste protsesside sarnasuste ja erinevuste määramiseks. Programmeerija võib kirjutada programmi, mis võtab arvutustabelist teatud osa, teisendab selle maatriksiks ja kasutab maatriksit arvutustabelis sisalduvate andmete põhjal võrrandisüsteemi lahendamiseks.