黑盒优化算法在化学合成条件调优中的应用  

Black-box optimization algorithms for chemical synthesis and reaction condition optimization

作　　者：陈柯辛 杨耀东 王博文 郝建业 陈广勇 王平安[1] Kexin Chen;Yaodong Yang;Bowen Wang;Jianye Hao;Guangyong Chen;Pheng Ann Heng(The Chinese University of Hong Kong,Department of Computer Science and Engineering,Hong Kong 99077,China;College of Intelligence and Computing,Tianjin University,Tianjin 300072,China;Zhejiang Lab,Hangzhou 311121,China;State Key Laboratory of CAD&CG,Zhejiang University,Hangzhou 31l121,China)

机构地区：[1]香港中文大学计算机科学与工程系,中国香港999077 [2]天津大学智能与计算学部,天津300072 [3]之江实验室,杭州311121 [4]浙江大学CAD&CG国家重点实验室,杭州311121

出　　处：《中国科学：化学》2023年第1期26-38,共13页SCIENTIA SINICA Chimica

基　　金：国家重点研发计划(编号:2022YFE0200700);国家自然科学基金(编号:62006219);香港创新及科技基金(编号:ITS/170/20,ITS-241-21)资助项目。

摘　　要：随着自动化实验平台技术的发展,自优化技术与条件调优已成为化学合成的一大趋势.自优化技术通过评估、调整各种反应条件参数来优化反应目标函数,如产率.在自优化技术与算法中,黑盒优化算法有着重要的地位,被广泛地应用于合成化学中的反应条件调优.本文概述了黑盒优化算法在反应条件调优中的应用方式,系统地介绍了化学反应的多种状态表征方式、各类别黑盒优化算法的基本原理以及现有的公开数据集与服务.With the development of automated experimental platform technology,self-optimization technology and reaction condition optimization have become a promising trend in chemical synthesis.Self-optimization techniques optimize reaction objective functions,such as yield,by adjusting various reaction condition parameters.Among self-optimization algorithms,black-box optimization algorithms are widely used in the optimization of reaction conditions in synthetic chemistry.This article outlines the application of black-box optimization algorithms in reaction condition optimization,and systematically introduces the encoding of chemical reaction,various black-box optimization algorithms and the existing public data and software.

关 键 词：黑盒优化 化学合成 反应条件 贝叶斯优化 

分 类 号：O621.3[理学—有机化学]