المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

Origin and Evolution of Nonvascular Plants
15-11-2016
الإضافة
20-10-2014
ميل محور الأرض ودوائر العرض المميزة - الفصول
9-3-2022
أنماط الوظائف الحضرية للمدن - الوظيفة السكنية
20/10/2022
البنت أجدر بالإحسان
13-8-2019
Reflection: On understandings of implication – implicature versus entailment
6-5-2022

Molecular Topological Index  
  
2475   01:53 صباحاً   date: 7-4-2022
Author : Balaban, A. T.; Motoc, I.; Bonchev, D.; and Mekenyan, O
Book or Source : "Topological Indices for Structure-Activity Correlations." Top. Curr. Chem. 114,
Page and Part : ...


Read More
Date: 26-4-2022 1623
Date: 24-4-2022 1753
Date: 1-5-2022 1700

Molecular Topological Index

 

The molecular topological index is a graph index defined by

 MTI=sum_(i=1)^nE_i,

where E_i are the components of the vector

 E=(A+D)d,

with A the adjacency matrix, D the graph distance matrix, and d the vector of vertex degrees of a graph. The molecular topological index is well-defined only for connected graphs, being indeterminate for disconnected graphs having isolated nodes and infinity for all other disconnected graphs.

Unless otherwise stated, hydrogen atoms are usually ignored in the computation of such indices as organic chemists usually do when they write a benzene ring as a hexagon (Devillers and Balaban 1999, p. 25).

MolecularTopologicalIndex440

The molecular topological index is not very discriminant, with the three 10-node nonisomorphic graphs illustrated above for example sharing the same index value of 440 (Devillers and Balaban 1999, p. 140). In fact, the paw graph and square graph on four nodes are already indistinguishable using the index (both have index 48), with the number of non-MTI-unique connected graphs on n=1, 2, ... nodes given by 0, 0, 0, 2, 12, 87, 815, 11086, ... (OEIS A193125).

Precomputed values of the molecular topological index for common graphs are implemented in the Wolfram Language as GraphData[graph"MolecularTopologicalIndex"].

The following table summarizes values of the molecular topological index for various special classes of graphs.

graph class OEIS MTI(G_1)MTI(G_2), ...
Andrásfai graph A192790 4, 80, 336, 880, 1820, 3264, 5320, ...
antiprism graph A192791 X, X, 240, 448, 760, 1200, 1792, 2560, ...
Apollonian network A192792 72, 360, 2556, 22572, 219636, 2204244, ...
cocktail party graph K_(n×2) A181773 X, 48, 240, 672, 1440, 2640, 4368, 6720, 9792, ...
complete bipartite graph K_(n,n) A192418 4, 48, 180, 448, 900, 1584, 2548, 3840, 5508, ...
complete graph K_n A181617 0, 4, 24, 72, 160, 300, 504, 784, 1152, ...
complete tripartite graph K_(n,n,n) A192491 1, 10, 36, 88, 175, 306, 490, 736, ...
crossed prism graph A192793 X, 360, 900, 1872, 3420, 5688, 8820, ...
crown graph A192796 X, X, 132, 360, 760, 1380, 2268, 3472, 5040, ...
cube-connected cycle graph A192191 X, X, 5544, 57408, 458400, 3339648, 21641088, ...
cycle graph C_n A192797 X, X, 24, 48, 80, 132, 196, 288, ...
folded cube graph A192826 X, 72, 448, 2400, 13824, 72128, 389120, ...
gear graph A192827 X, X, 11, 88, 231, 440, 715, 1056, ...
grid graph P_n square P_n A192828 X, 48, 440, 2008, 6468, 16736, 37248, ...
grid graph P_n square P_n square P_n A192829 360, 8064, 68928, 355470, 1340424, 4086180, ...
halved cube graph A192830 0, 4, 72, 672, 4800, 30240, ...
hypercube graph Q_n A192831 4, 48, 360, 2304, 13600, 76032, 407680, ...
Möbius ladder M_n A192833 X, X, 180, 336, 600, 936, 1428, 2016, 2808, ...
Mycielski graph A192834 0, 4, 80, 800, 6248, 43424, 283880, 1793600, ...
odd graph O_n A192835 0, 24, 540, 12040, 258300, 5258484, ...
pan graph A192836 X, X, 14, 29, 48, 83, 126, 193, 272, 383, 510, ...
path graph P_n A121318 0, 4, 16, 38, 74, 128, 204, 306, 438, 604, 808, ...
permutation star graph PS_n A192837 0, 4, 132, 4680, 214080, 12416400, ...
prism graph Y_n A192838 X, X, 180, 360, 600, 972, 1428, 2064, 2808, ...
rook graph K_n square K_n A192832 X, 48, 576, 2880, 9600, 25200, 56448, 112896, ...
star graph S_n A016742 0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, ...
sun graph A192845 X, X, 180, 400, 740, 1224, 1876, 2720, 3780, ...
sunlet graph C_n circledot K_1 A192846 X, X, 126, 256, 430, 696, 1022, 1472, ...
tetrahedral graph A192847 7020, 30240, 100800, 281232, 687960
triangular graph A192849 X, 0, 24, 240, 1080, 3360, 8400, 18144, ...
web graph A192850 X, X, 414, 832, 1390, 2232, 3262, 4672,
wheel graph W_n A139098 X, X, X, 72, 128, 200, 288, 392, 512, ...

Closed forms are summarized in the following table.

graph MTI(G_n)
Andrásfai graph 2n(3n-2)(3n-1)
antiprism graph 4n(n^2+n+8)
cocktail party graph K_(n×2) 8(n-1)n(2n-1)
complete bipartite graph K_(n,n) 4n^2(2n-1)
complete graph K_n 2n(n-1)^2
complete tripartite graph K_(n,n,n) 12n^2(3n-1)
crossed prism graph 12n(2n^2+7)
crown graph 2(n-1)n(4n-1)
cycle graph C_n 1/4n[2n^2+(-1)^n+15]
gear graph 11n(3n-2)
grid graph P_n square P_n 2/3(n+2)(4n^4-13n^3+25n^2-24n+6)
grid graph P_n square P_n square P_n n(6n^6-7n^5-3n^4+4n^3+36n^2-66n+24)
Mycielski graph -1/(36)(3·2^n-8)(27·2^n-143^n-18)
path graph P_n 1/3(2n^3+3n^2+13n-6)
prism graph Y_n 3/2n(11+(-1)^n+2n(2+n))
rook graph 4(-1+n)^2n^2(1+n)
star graph S_n 4(n-1)^2
sun graph 4n(n^2+3n-3)
sunlet graph C_n circledot K_1 n[2n(n+3)+(-1)^n+7]
triangular graph (n-2)^2n(n^2-1)
web graph n[6n^2+22n+3((-1)^n+7)]
wheel graph W_n 8(n-1)^2

REFERENCES

Balaban, A. T.; Motoc, I.; Bonchev, D.; and Mekenyan, O. "Topological Indices for Structure-Activity Correlations." Top. Curr. Chem. 114, 21-55, 1983.

Devillers, J. and Balaban, A. T. (Eds.). Topological Indices and Related Descriptors in QSAR and QSPR. Amsterdam, Netherlands: Gordon and Breach, pp. 30-31, 138-141, and 210-212, 1999.

Mercader, E.; Castro, E. A.; and Toropov, A. A. "Maximum Topological Distances Based Indices as Molecular Descriptors for QSPR. 4. Modeling the Enthalpy of Formation of Hydrocarbons from Elements." Int. J. Mol. Sci. 2, 121-132, 2001.

Mueller, W. R.; Szymanski, K.; Knop, J. V.; and Trinajstić, N. "Molecular Topological Index." J. Chem. Inf. Comput. Sci. 30, 160-163, 1990.Randić, M. "In Search of Structural Invariants." J. Math. Chem. 9, 97-146, 1992.

Schultz, H. P. "Topological Organic Chemistry. 1. Graph Theory and Topological Indices of Alkanes." J. Chem. Inf. Comput. Sci. 29, 227-228, 1989.

Schultz, H. P.; Schultz, E. B.; and Schultz, T. P. "Topological Organic Chemistry. Part 2. Graph Theory, Matrix Determinants and Eigenvalues, and Topological Indices of Alkanes." J. Chem. Inf. Comput. Sci. 30, 27-29, 1990.

Sloane, N. J. A. Sequences A016742, A139098, A121318, A181617, A181773, A192191, A192418, A192491, A192790, A192791, A192792, A192793, A192796, A192797, A192826, A192827, A192828, A192829, A192830, A192831, A192832, A192833, A192834, A192835, A192836, A192837, A192838, A192839, A192845, A192846, A192847, A192848, A192849, A192850, and A193125 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.