本發(fā)明涉及用于確定提供預(yù)定聚合物的目標(biāo)生物降解能力的生境描述符值的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。此外，本發(fā)明涉及一種用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生物降解模型的訓(xùn)練方法、訓(xùn)練設(shè)備和訓(xùn)練計(jì)算機(jī)程序，該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生物降解模型能夠由用于確定生境描述符值的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品利用。此外，本發(fā)明涉及提供用于確定生境描述符值的接口的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、一般來說，聚合物由于其廣泛范圍的應(yīng)用特性而廣泛用于工業(yè)和/或日常使用的產(chǎn)品中。聚合物的用途涵蓋涂料、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、洗滌劑、潤(rùn)滑劑、包裝件和泡沫。然而，另一方面，這種廣泛傳播的應(yīng)用導(dǎo)致了含有用過的聚合物的大量廢物。雖然實(shí)際上在大多數(shù)情況下是聚合物的耐久性使得其在許多用途中受歡迎，但是正是這種耐久性導(dǎo)致了廢物管理中的許多問題，具體地是因?yàn)榫酆衔镌趶U物中也是耐久的。具體地，如果不可生物降解的聚合物沒有被適當(dāng)?shù)厥占陬A(yù)期廢物流中，這可導(dǎo)致微塑料污染和環(huán)境中的生物累積增加。因此，不僅需要會(huì)分解的聚合物，還需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的早期階段考慮到關(guān)于聚合物的生物降解能力的知識(shí)。此外，對(duì)于包含可生物降解的聚合物的產(chǎn)品的后續(xù)廢物管理，還可能重要的是知道在哪些條件下聚合物將最佳地生物降解以及在哪些條件下聚合物可能不會(huì)生物降解。這允許考慮已經(jīng)在設(shè)計(jì)過程中的聚合物的后續(xù)廢物管理。因此，提供以計(jì)算成本低廉的方式準(zhǔn)確預(yù)測(cè)聚合物將生物降解的條件的可能性將是有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供允許準(zhǔn)確確定聚合物將生物降解的條件的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品計(jì)算成本低廉，并且可以穩(wěn)健地應(yīng)用于新聚合物。此外，本發(fā)明的另外的目的是提供允許提供生物降解模型的訓(xùn)練方法、訓(xùn)練設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該生物降解模型可用于該方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中，并且可被訓(xùn)練以通過利用較少的計(jì)算資源來提供良好的確定準(zhǔn)確度。

2、在本發(fā)明的第一方面，呈現(xiàn)了一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，該方法用于確定提供預(yù)定聚合物的目標(biāo)生物降解能力的生境描述符值，其中該方法包括：a)提供目標(biāo)生物降解能力，其中生物降解能力指示聚合物的生物降解特性；b)提供指示與聚合物的物理化學(xué)特性相關(guān)聯(lián)的聚合物的數(shù)字表示；c)提供生物降解生境，其中生物降解生境指示影響聚合物在相應(yīng)生境中的生物降解的生境描述符，其中生境描述符指示生境的環(huán)境特性；d)基于所提供的生物降解生境提供生物降解模型，其中生物降解模型適于確定允許在生物降解生境中滿足目標(biāo)生物降解能力的聚合物的生物降解的生境描述符值，其中生物降解模型是相對(duì)于生物降解生境而參數(shù)化的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，使得其基于目標(biāo)生物降解能力和物理化學(xué)特性來確定生境描述符值；以及e)基于所選擇的生物降解模型、目標(biāo)生物降解能力和聚合物描述符確定聚合物的生境描述符值。

3、由于生物降解模型特別適于確定允許在相應(yīng)生境中滿足目標(biāo)生物降解能力的聚合物的生物降解的生境描述符值，因此可以非常準(zhǔn)確地確定相應(yīng)生境的生境描述符值。此外，由于生物降解模型針對(duì)一種或多種特定生物降解生境進(jìn)行了專門訓(xùn)練，因此訓(xùn)練所必需的訓(xùn)練數(shù)據(jù)變得更少，并且生物降解模型在確定不屬于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的新聚合物的生物降解方面變得更加靈活。因此，該方法允許準(zhǔn)確確定生境描述符值，這不僅計(jì)算成本低廉，而且也可以靈活地應(yīng)用于新聚合物。

4、此外，由于利用了包含聚合物的物理化學(xué)信息的物理化學(xué)特性，例如聚合物的量子化學(xué)信息，如聚合物在水和辛醇中的溶解度或摩爾質(zhì)量，因此可改進(jìn)相應(yīng)生物降解模型的訓(xùn)練。具體地，利用物理化學(xué)特性允許用較少的訓(xùn)練數(shù)據(jù)訓(xùn)練此類模型，因?yàn)樾枰獙W(xué)習(xí)的一些相關(guān)信息已經(jīng)通過使用物理化學(xué)特性呈現(xiàn)給模型。這進(jìn)一步允許節(jié)省提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)集所需的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)。

5、該方法是指一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，因此可以由適于例如通過運(yùn)行相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序來實(shí)施該方法的通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)加以執(zhí)行。該方法適于確定，特別是預(yù)測(cè)預(yù)定聚合物的生境值，該生境值允許預(yù)定聚合物以預(yù)定目標(biāo)生物降解能力進(jìn)行生物降解?？缮锝到獾木酆衔锸侵缚赏ㄟ^生物過程降解的聚合物，具體地，可生物降解的聚合物可指可被細(xì)菌和/或真菌同化以生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品的聚合物，即分解成無污染的殘余物，例如通過生產(chǎn)礦化的碳和/或生物質(zhì)。一般來說，所確定的生境描述符值可以是指生境的環(huán)境特性的一個(gè)或多個(gè)量化。例如，生境描述符值可以僅指一個(gè)值，例如相應(yīng)生境中的鹽濃度，或者可以指多于一個(gè)值，例如可以指值范圍，例如鹽濃度范圍。

6、一般來說，生物降解能力指示聚合物的生物降解特性。具體地，生物降解能力是指降解的量度，即由生物過程引起的聚合物分解，即包括參與降解過程的生物材料，特別是微生物的過程。因此，生物降解能力不是指不包括微生物活性的純化學(xué)降解過程。目標(biāo)生物降解能力可指聚合物的生物降解能力的任何量化。生物降解能力是聚合物的固有特性。在此上下文中，聚合物的固有特性是指由聚合物的性質(zhì)(即其結(jié)構(gòu)、組成等)引起并因此反映聚合物性質(zhì)的聚合物的特性，就具體上下文而言。具體地，當(dāng)存在于具體的生物活性環(huán)境中時(shí)，生物降解能力反映了聚合物的性質(zhì)。例如，目標(biāo)生物降解能力可僅指一個(gè)值，例如，聚合物在相應(yīng)生境中的半衰期，或可指多于一個(gè)的值，例如，可指聚合物在具體生境中隨時(shí)間的降解函數(shù)。優(yōu)選的是，聚合物的目標(biāo)生物降解能力是指聚合物的礦化特性、生物轉(zhuǎn)化特性和/或分解半衰期中的任何一者。優(yōu)選地，生物降解能力是指在預(yù)定時(shí)間段之后的生物降解百分比值。此外，生物降解是聚合物的技術(shù)特性，即聚合物生物降解的知識(shí)強(qiáng)烈影響聚合物的技術(shù)適用性和利用。

7、一般來說，聚合物可為任何聚合物。優(yōu)選地，目標(biāo)聚合物是合成聚合物。在實(shí)施方案中，合成聚合物可以是由一種或多種起始材料(諸如單體)通過化學(xué)生產(chǎn)而產(chǎn)生的并且包含至少兩個(gè)單體單元的化合物。單體單元可被視為聚合物的亞單元。聚合物可通過通常已知的聚合技術(shù)由單體制備。聚合物可由單一類型的單體或由不同的單體生產(chǎn)。該聚合物可通過單一聚合技術(shù)或通過不同聚合技術(shù)的組合來生產(chǎn)。單體單元可隨機(jī)分布或可作為嵌段存在于聚合物中。聚合物可為線性聚合物。該聚合物可為支化聚合物。該聚合物可為交聯(lián)聚合物。聚合物可在聚合后進(jìn)行化學(xué)改性。

8、在第一步驟中，該方法包括提供指示聚合物的生物降解特性的目標(biāo)生物降解能力。具體地，提供可指從用戶使用例如相應(yīng)的輸入單元的輸入接收目標(biāo)生物降解能力。此外，提供還可指訪問已經(jīng)存儲(chǔ)了目標(biāo)生物降解能力的存儲(chǔ)單元。此外，該提供還可包括例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接從其他來源接收目標(biāo)生物降解能力，并提供所接收的生物降解能力。一般來說，目標(biāo)生物降解能力可指一個(gè)目標(biāo)值，例如聚合物在具體生境中的目標(biāo)半衰期，或可指聚合物在具體生境中應(yīng)該滿足的值范圍。此外，目標(biāo)生物降解能力也可指任何類型的目標(biāo)函數(shù)，例如，生物降解的及時(shí)序列。例如，目標(biāo)生物降解能力可指示聚合物在第一時(shí)間范圍期間應(yīng)具有第一生物降解能力值范圍，并且然后在隨后的時(shí)間范圍期間應(yīng)具有第二目標(biāo)生物降解能力值范圍。此類更復(fù)雜的目標(biāo)生物降解能力在下述情況下可以是有利的，其中例如由于環(huán)境的適時(shí)變化(如白天/夜晚變化)或由于對(duì)生境描述符的控制(如在化學(xué)反應(yīng)器中)，生境描述符值可以在生境中變化。

9、另外，該方法包括提供指示聚合物的物理化學(xué)特性的聚合物的數(shù)字表示。具體地，提供可指使用例如相應(yīng)的輸入單元從用戶的輸入接收數(shù)字表示。此外，提供還可指訪問已經(jīng)存儲(chǔ)了數(shù)字表示的存儲(chǔ)單元。此外，該提供還可包括例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接從其他來源接收物理化學(xué)特性，并且將所接收的物理化學(xué)特性作為數(shù)字表示來提供。具體地，聚合物的物理化學(xué)特性可通過聚合物物理化學(xué)參數(shù)來量化。此外，指示聚合物的物理化學(xué)特性或與該聚合物的物理化學(xué)特性相關(guān)聯(lián)被定義為允許訪問物理化學(xué)特性的信息。例如，數(shù)字表示可直接包括物理化學(xué)特性，例如以相應(yīng)量的值的形式。然而，數(shù)字表示也可為到相應(yīng)物理化學(xué)特性的鏈接，經(jīng)由該鏈接可訪問物理化學(xué)特性，或數(shù)字表示可指與物理化學(xué)特性相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符，并且允許利用相應(yīng)的查找存儲(chǔ)裝置來訪問物理化學(xué)特性。此外，數(shù)字表示也可指允許使用一個(gè)或多個(gè)已知關(guān)系導(dǎo)出物理化學(xué)特性的信息。例如，聚合物的合成規(guī)格或結(jié)構(gòu)式可被用作數(shù)字表示，允許使用已知的化學(xué)和物理定律和關(guān)系來導(dǎo)出相應(yīng)的物理化學(xué)特性。

10、一般來說，在整個(gè)以下描述中，如果沒有明確定義，提及參數(shù)或特性包括提及相應(yīng)的量和該量的具體值兩者。例如，作為溫度的參數(shù)總是指作為溫度的量，并且也指為該量設(shè)置的溫度的具體值。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，對(duì)于不同的實(shí)施方案和應(yīng)用情況，參數(shù)的顯式值可不同，所以通常不提及該值。然而，提供參數(shù)或特性通常意指提供量，例如值是溫度的信息，以及量或特性本身的值。

11、優(yōu)選地，數(shù)字表示包括聚合物物理化學(xué)參數(shù)，優(yōu)選地，涉及聚合物描述符，其中聚合物物理化學(xué)參數(shù)指示聚合物的物理化學(xué)特性。具體地，聚合物物理化學(xué)參數(shù)是量化聚合物物理化學(xué)特性的參數(shù)的指示。在此上下文中，術(shù)語(yǔ)“物理化學(xué)特性”是指聚合物的物理和/或化學(xué)特性。然而，數(shù)字表示也可以被提供為使得其允許導(dǎo)出聚合物物理化學(xué)參數(shù)，例如，通過提供聚合物的表示，其相應(yīng)的聚合物物理化學(xué)參數(shù)已經(jīng)被存儲(chǔ)或者可以例如通過相應(yīng)的聚合物描述符計(jì)算來確定。優(yōu)選地，數(shù)字表示是指聚合物的配方、結(jié)構(gòu)式、商標(biāo)名稱、iupac名稱、化學(xué)標(biāo)識(shí)符和cas號(hào)中的至少一者。

12、在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物物理化學(xué)參數(shù)指示量化聚合物的亞組的物理化學(xué)特性的參數(shù)。在該實(shí)施方案中，還可提供數(shù)字表示，使得其允許通過確定聚合物的亞組來導(dǎo)出聚合物物理化學(xué)參數(shù)，并且基于所確定的亞組的物理化學(xué)特性來確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)。一般來說，亞組是指聚合物的一部分，其中聚合物的所有亞組一起形成聚合物。例如，亞組可指聚合物的一部分，其中亞組沿著鏈或網(wǎng)絡(luò)連續(xù)鏈接在一起以形成聚合物。優(yōu)選地，聚合物的亞組是指描述聚合物的一部分的重復(fù)單元，當(dāng)重復(fù)時(shí)生產(chǎn)完整的聚合物鏈。然而，在一些情況下，亞組也可指聚合物中不重復(fù)的單個(gè)部分。此外，優(yōu)選的是，亞組包含重復(fù)的部分，例如，聚合物的亞組可包括也存在于其他亞組中的重復(fù)核心和不存在于其他亞組中的另外的附加部分。優(yōu)選地，亞組是指聚合單體或低聚物片段中的至少一者。更優(yōu)選地，亞組是指聚合單體。在此上下文中，聚合單體是指其聚合后的單體，有時(shí)也稱為“單體單元”或“單體”。具體地，聚合單體不是指在聚合之前存在于反應(yīng)混合物中的單體，即原材料，而是指衍生自在聚合期間或之后已經(jīng)改變的單體的重復(fù)單元。因此，針對(duì)聚合單體確定的亞組描述符不同于聚合前針對(duì)未反應(yīng)單體確定的亞組描述符。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，特別是聚合單體允許從聚合單體的亞組描述符中確定聚合物描述符，這允許確定模型準(zhǔn)確地確定聚合物的生境描述符值。在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物的數(shù)字表示包括作為分子模型提供的亞組，該分子模型指示其聚合后亞組的化學(xué)結(jié)構(gòu)。甚至更優(yōu)選地，以適合于量子化學(xué)計(jì)算的方式確定亞組的分子模型，該量子化學(xué)計(jì)算涉及表示聚合物內(nèi)亞組的特性的多個(gè)原子及其連接性。此外，作為將亞組視為單體結(jié)構(gòu)的亞組分子模型的替代方案，也可以利用涉及低聚物模型的分子模型，其考慮了該聚合物中亞組的相鄰分子結(jié)構(gòu)的影響。

13、一般來講，如果聚合物的數(shù)字表示不直接包括聚合物的物理化學(xué)參數(shù)，則優(yōu)選的是通過確定該聚合物的亞組來測(cè)定聚合物的物理化學(xué)參數(shù)。例如，可利用已知方法確定聚合物的相應(yīng)亞組。然而，優(yōu)選的是，聚合物的亞組的確定根據(jù)本發(fā)明稍后描述的實(shí)施方案執(zhí)行。具體地，優(yōu)選的是亞組被確定為使得在聚合物中不同亞組的原子之間，鍵盡可能最少地極化，并且優(yōu)選地具有盡可能小的鍵序(例如，cc單鍵)。另外，優(yōu)選的是表示聚合物的亞組然后包括與聚合物相同數(shù)量的活性非氫原子。除了活性原子之外，亞組還可包含另外的原子，在計(jì)算亞組的物理化學(xué)參數(shù)期間可忽略這些另外的原子。此外，優(yōu)選的是以這樣一種方式確定亞組，即包括用不同聚合技術(shù)構(gòu)建的部分的聚合物被很好地覆蓋并滿足上述條件。示例是用作聚氨酯的成分的聚醚。一般來說，可生成具有聚合物部分之間的多個(gè)反應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)或檔案，并且可從反應(yīng)的相應(yīng)結(jié)構(gòu)中導(dǎo)出亞組。例如，可利用具體化學(xué)物質(zhì)如smiles和smarts以容易地衍生出聚合物的亞組。例如，可生成反應(yīng)smarts的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后基于相應(yīng)聚合物的聚合，可選擇對(duì)應(yīng)的反應(yīng)smarts。從所選擇的反應(yīng)smarts中，能夠直接導(dǎo)出聚合物單體的smiles，例如，可使用rdkit從單體的smiles中確定smiles，即亞組的原子數(shù)量和連接性。

14、所確定的聚合物亞組與亞組物理化學(xué)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，這些物理化學(xué)參數(shù)指示量化聚合物中亞組的物理化學(xué)特性的參數(shù)。具體地，優(yōu)選的是，如果聚合物物理化學(xué)參數(shù)不是由數(shù)字表示直接提供的，則通過確定亞組中的每個(gè)亞組的相應(yīng)亞組物理化學(xué)參數(shù)來確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)，并且基于亞組的亞組物理化學(xué)參數(shù)來確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)，例如通過求平均。因此，該方法優(yōu)選地包括首先從聚合物的數(shù)字表示中提供或確定聚合物的亞組，然后確定或提供這些亞組的亞組物理化學(xué)參數(shù)，即，量化物理化學(xué)特性的參數(shù)值，并且然后基于每種聚合物的亞組物理化學(xué)參數(shù)確定聚合物的物理化學(xué)參數(shù)。

15、優(yōu)選地，聚合物物理化學(xué)參數(shù)是指組成描述符、計(jì)數(shù)描述符、結(jié)構(gòu)片段列表、指紋、圖形不變量、3d描述符和/或更高維描述符中的至少一者，其指示量化聚合物物理化學(xué)特性的參數(shù)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物物理化學(xué)參數(shù)是指3d描述符，特別是量子化學(xué)描述符。此外，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具體地是摩爾質(zhì)量非常準(zhǔn)確地描述了聚合物的生物降解。因此，特別優(yōu)選的是，物理化學(xué)參數(shù)包括聚合物的摩爾質(zhì)量。一般來說，聚合物物理化學(xué)參數(shù)可從亞組物理化學(xué)參數(shù)中導(dǎo)出，因此，亞組物理化學(xué)參數(shù)也可指與如上所述相同的物理化學(xué)參數(shù)。然而，物理化學(xué)參數(shù)也可在不利用亞組的情況下導(dǎo)出，例如，通過整個(gè)聚合物的量子化學(xué)模擬。在下文中，更詳細(xì)地定義了可能的物理化學(xué)參數(shù)。此外，在這些情況下，所定義的物理化學(xué)參數(shù)可直接指聚合物物理化學(xué)參數(shù)，或可選地指亞組物理化學(xué)參數(shù)。

16、組成描述符可指電勢(shì)、平均分子量、多分散性、電荷、自旋、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、熔化焓、解離常數(shù)、漢森參數(shù)、質(zhì)子、極性和分散貢獻(xiàn)、亞伯拉罕參數(shù)、保留指數(shù)、tpsa、受體結(jié)合常數(shù)、米氏常數(shù)、抑制劑常數(shù)、誘變性、ld50、生物濃縮、毒性、生物降解簡(jiǎn)況和粘度中的任一者。

17、計(jì)數(shù)描述符可指原子電負(fù)性的總和、原子極化率的總和、成分的量、成分量的比率、原子和非h原子的數(shù)量、h、b、c、n、o、p、s、hal和重原子的數(shù)量、h-供體和h-受體原子的數(shù)量、鍵的數(shù)量、非h或多重鍵的數(shù)量、雙鍵、三鍵和芳香鍵的數(shù)量、官能團(tuán)的數(shù)量、官能團(tuán)的比率、鍵序的總和、芳香比率、環(huán)或電路的數(shù)量、非配對(duì)電子的數(shù)量、可旋轉(zhuǎn)鍵的數(shù)量、可旋轉(zhuǎn)鍵級(jí)分和構(gòu)象異構(gòu)體的數(shù)量中的任一者。

18、涉及結(jié)構(gòu)片段描述符列表的聚合物描述符可以指代分子分率列表、官能團(tuán)列表、鍵列表和原子列表中的至少一者。指紋描述符優(yōu)選地包括maccs密鑰，優(yōu)選地為比特格式或總量格式，morgan和其他圓形指紋，優(yōu)選地為比特格式或總量格式，拓?fù)渑まD(zhuǎn)，原子對(duì)，紅外和相關(guān)光譜，指紋計(jì)數(shù)，pubchem指紋，子結(jié)構(gòu)指紋，和klekota-roth指紋中的至少一者。圖形不變量/拓?fù)渲笖?shù)描述符優(yōu)選地包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指數(shù)和拓?fù)浠瘜W(xué)指數(shù)中的至少一者。

19、在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物物理化學(xué)參數(shù)是3d描述符，包括總原子總和體積、每原子平均體積、總原子總和面積、每原子平均面積、所有原子面積、每原子平均面積、溶劑可及表面、分散能量、介電能量、h-供體、h-受體、極性和非極性表面積、原子分辨的h-供體、h-受體、極性和非極性表面積、形狀，球形度、偶極和更高的電矩、極化率、介電能量、質(zhì)子、極性和非極性表面積、軌道能量和軌道間隙、電離能量、電子親和力、硬度、電負(fù)性、親電性、激發(fā)能量和強(qiáng)度、紅外和紫外線吸收帶、反應(yīng)性測(cè)量、氧化還原電勢(shì)、鍵臨界點(diǎn)、部分電荷、電荷表面積、原子軌道貢獻(xiàn)、鍵序、原子半徑中的至少一者。具體地，優(yōu)選的是，聚合物物理化學(xué)參數(shù)是指3d描述符，包括所有原子的體積總和、每原子的體積平均值、所有原子的面積總和、每原子的面積平均值、溶劑可及表面、分散能量、介電能量、h-供體、h-受體、極性和/或非極性表面積、原子分辨的h-供體、h-受體、極性和/或非極性表面積、形狀、球形度、錐角、極化率、介電能量、質(zhì)子、極性和/或非極性表面積、激發(fā)能量和強(qiáng)度、紅外和/或紫外線吸收帶、反應(yīng)性測(cè)量、粒子電荷和/或電荷表面積中的至少一者。優(yōu)選地使用的更高維描述符可包括構(gòu)象分配函數(shù)、溶解度、蒸汽壓、活性系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、分配系數(shù)、界面活性、旋轉(zhuǎn)常數(shù)、慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑、聚合物的組成漂移、密度、粘度、構(gòu)象加權(quán)體積和面積、構(gòu)象加權(quán)h-供體、h-受體、質(zhì)子、極性和/或非極性表面積、電荷分布、構(gòu)象偶極矩和分子折射中的至少一者。優(yōu)選地使用更高維描述符，其包括溶解度、蒸汽壓和活性系數(shù)、界面活性、構(gòu)象加權(quán)的h-供體、h-受體、質(zhì)子、極性和非極性表面積以及電荷分布中的至少一者。

20、該方法還包括提供生物降解生境，其中生物降解生境指示影響相應(yīng)生境中聚合物生物降解的生境描述符。具體地，提供可指從用戶使用例如相應(yīng)的輸入單元的輸入接收生物降解生境。此外，提供還可以是指訪問其上已經(jīng)存儲(chǔ)了生物降解生境的存儲(chǔ)單元。此外，提供也可指生物降解能力生境的預(yù)設(shè)。例如，如果該方法被用在非常具體環(huán)境中，該環(huán)境僅對(duì)一個(gè)具體生物降解生境敏感，則相應(yīng)的生物降解生境可被預(yù)設(shè)，并且因此不必作為具體輸入來提供。另外，提供還可包括例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接從其他來源直接接收生境描述符，并且提供所接收的生境描述符作為生物降解生境。所提供的生物降解生境可指一般生境，例如可指海洋生境，其中該生境的相應(yīng)生境描述符已經(jīng)存儲(chǔ)在可訪問的相應(yīng)存儲(chǔ)裝置中。所提供的生境描述符確定對(duì)于哪些生境描述符應(yīng)該確定生境描述符值。例如，所提供的生物降解生境可以指示鹽濃度是可影響該生境中的生物降解能力的環(huán)境特性。在該示例中，鹽濃度指的是生境描述符，并且鹽濃度的值將被確定為生境描述符值。

21、一般來說，生境描述符指示生境的環(huán)境特性。具體地，生物降解生境的環(huán)境特性可影響相應(yīng)生境中的生物活性，例如，可影響具體微生物組的存在、生長(zhǎng)或不存在。因此，由生境描述符定義的環(huán)境特性也間接影響相應(yīng)生境中聚合物的生物降解。例如，如果聚合物能夠被需要具體鹽濃度的具體細(xì)菌生物降解，則該聚合物將在提供此類鹽濃度的生境中快速生物降解，如海洋生境，但在鹽濃度不合適的生境中，如廢水中，生物降解要慢得多。

22、優(yōu)選地，生物降解生境是指海洋生境、廢水生境、湖泊生境、堆肥生境或土壤生境中的任何一者。在優(yōu)選實(shí)施方案中，生物降解生境是指海洋生境，其中該生境描述符是指鹽濃度、沉降類型、氧氣水平、位置、樣品深度、水溫、營(yíng)養(yǎng)物濃度(例如，氮、磷酸鹽、鉀和/或溶解的有機(jī)碳濃度)、ph值、環(huán)境類型、氧氣含量和微生物群落中的至少一者。在另外優(yōu)選的實(shí)施方案中，該生物降解生境是指湖沼生境，并且其中該生境描述符是指鹽濃度、沉降類型、氧氣水平、位置、樣品深度、水溫、營(yíng)養(yǎng)物濃度、ph值、環(huán)境類型和微生物群落中的至少一者。在另外優(yōu)選的實(shí)施方案中，該生物降解生境指廢水，其中該生境描述符是指水溫、微生物群落、污泥濃度、營(yíng)養(yǎng)物濃度、ph值、測(cè)試持續(xù)時(shí)間、固體含量和酶環(huán)境中的至少一者。此外，在此生境，污泥也可為單獨(dú)的生境。因此，在實(shí)施方案中，生境也可為污泥生境，例如，作為廢水處理廠的需氧部分，并且生境描述符是指固體含量、ph、營(yíng)養(yǎng)物含量、重金屬含量、微生物群落中的至少一者。在一個(gè)另外的優(yōu)選實(shí)施方案中，生物降解生境是指土壤，并且生境描述符是指溫度、組成(例如砂和/或粘土含量)、ph值、水分含量、營(yíng)養(yǎng)物濃度、微生物群落、氮含量、持水能力和酶環(huán)境中的至少一者。在另外優(yōu)選的實(shí)施方案中，生物降解生境是指堆肥，并且生境描述符是指溫度、堆肥活性、ph值、含水量、濕度、堆肥腐熟度、堆肥組成、堆肥來源、營(yíng)養(yǎng)物濃度、微生物群落、固體含量、持水能力和酶環(huán)境中的至少一者。

23、該方法還包括基于所提供的生物降解生境提供生物降解模型。具體地，優(yōu)選的是，提供生物降解模型是指基于所提供的生物降解生境選擇生物降解模型。例如，多個(gè)生物降解模型可以存儲(chǔ)在生物降解存儲(chǔ)裝置上，其中每個(gè)生物降解模型已經(jīng)針對(duì)一種或多種不同生物降解生境進(jìn)行訓(xùn)練，特別是已經(jīng)針對(duì)生物降解生境的生境描述符值的不同值或值范圍進(jìn)行訓(xùn)練。基于所提供的指示生境描述符的生物降解生境，可從多個(gè)生物降解模型中選擇相應(yīng)合適的生物降解模型。例如，如果可由生物降解模型確定的所指示的生境描述符是指由所提供的生境指示的生境描述符，則生物降解模型是合適的。例如，可提供相應(yīng)的查找表，該查找表允許在所指示的生境描述符和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置上的生物降解模型已經(jīng)被訓(xùn)練的生境描述符之間進(jìn)行容易的比較，使得可直接選擇合適的生物降解模型。然而，在另一個(gè)實(shí)施方案中，基于所提供的生物降解生境提供生物降解模型也可指用戶選擇生物降解模型。例如，可向用戶提供預(yù)選的生物降解模型，這些生物降解模型是指所提供的生物降解生境，然后允許用戶選擇應(yīng)該使用的相應(yīng)生物降解模型。一般來講，可能存儲(chǔ)的生物降解模型是指已經(jīng)基于針對(duì)一種或多種生境的相應(yīng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集參數(shù)化的生物降解模型。由于用于參數(shù)化生物降解模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集是歷史數(shù)據(jù)，如下文更詳細(xì)描述的，生物降解模型可在確定特定聚合物的特定生境和目標(biāo)生物降解能力之前的任何時(shí)間被訓(xùn)練并且因此生成，并且在訓(xùn)練之后被存儲(chǔ)在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。然而，訓(xùn)練并且因此生成的生物降解模型當(dāng)然也可在確定需要具體生物降解模型時(shí)執(zhí)行，例如對(duì)于具體生境。

24、所提供的生物降解模型然后適于基于目標(biāo)生物降解能力和聚合物物理化學(xué)參數(shù)來確定生境描述符值。具體地，生物降解模型是相對(duì)于生物降解生境而參數(shù)化的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，使得其可基于聚合物物理化學(xué)參數(shù)和目標(biāo)生物降解能力來確定聚合物的生境描述符值。術(shù)語(yǔ)“使得”在這里被解釋為參數(shù)化適應(yīng)并且因此使得生物降解模型能夠在提供聚合物物理化學(xué)參數(shù)作為輸入時(shí)提供關(guān)于生境的生物降解能力。例如，生物降解模型將合成規(guī)格的歷史數(shù)字表示和生境的歷史數(shù)字表示的聚合物物理化學(xué)參數(shù)與生物降解能力相關(guān)聯(lián)。這允許基于目標(biāo)生物降解能力，可確定合成規(guī)格的數(shù)字表示。這里使用術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”是為了強(qiáng)調(diào)該模型主要基于相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入，并且不是基于例如直覺、個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)。優(yōu)選地，生物降解模型是指基于機(jī)器學(xué)習(xí)的模型，其基于已知的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、回歸模型、分類算法等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于在此上下文中的大多數(shù)應(yīng)用，特別是基于線性回歸、隨機(jī)森林、lasso、提升樹、嶺回歸和mars算法的回歸模型是合適的，而對(duì)于分類模型，特別是隨機(jī)森林、邏輯回歸和svm算法是合適的。優(yōu)選地，生物降解模型基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。一般來講，生物降解模型在訓(xùn)練過程期間被參數(shù)化，在訓(xùn)練過程中，從量化聚合物的物理化學(xué)特性的參數(shù)導(dǎo)出的聚合物物理化學(xué)參數(shù)與特定生物降解生境的對(duì)應(yīng)生物降解能力以及這些特定生物降解生境的相應(yīng)生境描述符值一起使用。基于特定于生物降解生境的此類訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，并且對(duì)于特定生境描述符值，可利用已知的訓(xùn)練方法來確定數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的相應(yīng)參數(shù)，使得生物降解模型也能夠確定不屬于訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的聚合物的生境描述符值。

25、然后，該方法包括基于所選擇的生物降解模型、目標(biāo)生物降解能力和聚合物物理化學(xué)參數(shù)確定相應(yīng)聚合物的生境描述符值。具體地，如果聚合物的數(shù)字表示包括聚合物的物理化學(xué)參數(shù)，則與目標(biāo)生物降解能力一起提供聚合物物理化學(xué)參數(shù)作為到生物降解模型的輸入，其中該生物降解模型然后提供所確定的生境描述符值作為輸出。如果該數(shù)字表示不直接包括聚合物物理化學(xué)參數(shù)，則確定生境描述符值還可以包括首先確定聚合物的物理化學(xué)參數(shù)，例如，如上所述。此類所確定的聚合物物理化學(xué)參數(shù)然后可作為輸入提供給生物降解模型。然后可以將此類所確定的生境描述符值提供給例如輸出單元或計(jì)算單元以用于進(jìn)一步處理。優(yōu)選地，提供生境描述符值導(dǎo)致利用該生境描述符值的進(jìn)一步處理。在此類情況下，該提供作為單獨(dú)步驟可以省略并且由處理生境描述符值替代。

26、在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法還包括提供用于控制適于生物降解聚合物的反應(yīng)器系統(tǒng)的控制信號(hào)，其中控制信號(hào)是基于所確定的生境描述符值來提供的。具體地，可以生成或提供控制信號(hào)，使得反應(yīng)器系統(tǒng)向反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)的優(yōu)選地包含聚合物的物質(zhì)提供具有所確定的生境描述符值的生物降解生境。例如，如果所確定的生境描述符值指示聚合物將在具有特定溫度、ph值和水分含量的堆肥環(huán)境中滿足目標(biāo)生物降解能力，則控制信號(hào)可以包括使反應(yīng)器系統(tǒng)模擬相應(yīng)環(huán)境，特別是設(shè)定相應(yīng)溫度、水分含量和ph值以使得聚合物將以相應(yīng)目標(biāo)生物降解能力生物降解的組分。

27、此外，生境描述符值的處理也可以指基于相應(yīng)的生境描述符值選擇一種或多種聚合物的步驟。例如，如果對(duì)于多種潛在的聚合物，已經(jīng)確定了特定生境的相應(yīng)生境描述符值，則選擇可以包括將不同聚合物的所確定的生境描述符值與預(yù)定選擇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并且選擇所確定的生境描述符值滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的聚合物。具體地，在實(shí)施方案中，該方法包括接收目標(biāo)生境描述符值或目標(biāo)生境描述符值范圍，該目標(biāo)生境描述符值或目標(biāo)生境描述符值范圍例如可以由相應(yīng)反應(yīng)器系統(tǒng)滿足。在這種情況下，該方法可以包括將所接收的目標(biāo)生境描述符值與所確定的不同聚合物的生境描述符值進(jìn)行比較，并且基于該比較選擇聚合物。具體地，基于此類比較，可以提供控制信號(hào)。控制信號(hào)可以指代允許進(jìn)一步控制技術(shù)系統(tǒng)的任何信號(hào)。例如，控制信號(hào)可以適于控制接口，此接口用于在其上提供該比較的結(jié)果。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該比較是指目標(biāo)生境描述符值的驗(yàn)證，其中如果所確定的生境描述符值落在目標(biāo)生境描述符值周圍的預(yù)定范圍內(nèi)，則驗(yàn)證是肯定的。在這種情況下，控制信號(hào)可以適于簡(jiǎn)單地控制用戶接口以提供相應(yīng)聚合物的肯定或否定驗(yàn)證結(jié)果的指示。然而，優(yōu)選地，控制信號(hào)是指一種或多種滿足指定的目標(biāo)生境描述符值(即，被肯定地驗(yàn)證)的聚合物的配方，即合成規(guī)范。配方，即合成規(guī)范，通常被定義為可以如何合成聚合物的指導(dǎo)。具體地，配方包括起始物質(zhì)，以及由起始物質(zhì)進(jìn)行聚合的相應(yīng)參數(shù)。優(yōu)選地，控制信號(hào)包括以直接允許自動(dòng)控制用于生產(chǎn)聚合物的相應(yīng)工業(yè)系統(tǒng)或勞動(dòng)裝備的形式存在的配方。具體地，優(yōu)選的是，當(dāng)比較結(jié)果是指所確定的生境描述符值在目標(biāo)生境描述符值周圍的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，控制信號(hào)指示聚合物的機(jī)器可執(zhí)行的合成規(guī)范。

28、在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法還包括提供合成規(guī)范作為聚合物的數(shù)字表示，并且從合成規(guī)范確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)。具體地，合成規(guī)范(即，配方)包括關(guān)于聚合物合成的信息，例如，關(guān)于起始物質(zhì)和方法的信息，相應(yīng)的起始物質(zhì)通過該方法共價(jià)鍵合以形成聚合物鏈或聚合物網(wǎng)絡(luò)。該方法然后包括從合成規(guī)范確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)?？蛇x地，可以從合成規(guī)范確定亞組，并且然后可以基于亞組的亞組物理化學(xué)參數(shù)(例如，來自數(shù)據(jù)庫(kù))或利用已知的描述符確定算法來確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，進(jìn)一步從合成規(guī)范確定利用的催化劑和/或非反應(yīng)性工藝成分。在這種情況下，優(yōu)選的是，該信息也與聚合物物理化學(xué)參數(shù)一起被生物降解模型用于確定生境描述符值。優(yōu)選地，還確定催化劑和/或非反應(yīng)性工藝成分的物理化學(xué)參數(shù)，而且還使用相應(yīng)的物理化學(xué)參數(shù)來確定聚合物的物理化學(xué)參數(shù)。優(yōu)選地，催化劑和/或非反應(yīng)性工藝成分的物理化學(xué)參數(shù)是指相應(yīng)成分的量，例如，摩爾質(zhì)量、摩爾百分比等，被考慮用于確定聚合物的聚合物物理化學(xué)參數(shù)。

29、在優(yōu)選的實(shí)施方案中，從合成規(guī)范確定聚合物物理化學(xué)參數(shù)包括基于合成規(guī)范鑒定亞組的類型和量，例如，作為亞組的物理化學(xué)參數(shù)，然后基于所鑒定的亞組的類型和量來確定聚合物的物理化學(xué)參數(shù)。一般來講，亞組的類型可以是指與亞組的特定物理化學(xué)特性(例如，描述符)相關(guān)聯(lián)，并且因此與包含這些亞組的聚合物的特定物理化學(xué)特性相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的類型或類別。然而，由于聚合物的一般物理化學(xué)特性以及因此該聚合物的物理化學(xué)參數(shù)也可以取決于該聚合物中存在的亞組的量，因此也可以將該量納入考慮。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，確定亞組的類型和量考慮了由合成規(guī)范提供的指示聚合類型的信息。關(guān)于可以利用的聚合類型的信息可以涉及例如聚合是指縮聚、加聚、自由基聚合、陽(yáng)離子聚合、陰離子聚合，還是配位鏈聚合。優(yōu)選地，對(duì)于每種類型的聚合，預(yù)先確定可以用于確定聚合物亞組的規(guī)則。例如，可以預(yù)先確定規(guī)則，由此確定合成規(guī)范中單體的哪些官能團(tuán)與合成聚合物的哪些官能團(tuán)以何種優(yōu)先次序反應(yīng)。這些規(guī)則可以基于例如動(dòng)力學(xué)方面的考慮。基于聚合官能團(tuán)的數(shù)目和類型，可以確定亞組，然后可以計(jì)算亞組的數(shù)目和類型。

30、在一個(gè)實(shí)施方案中，測(cè)定亞組的量包括基于合成規(guī)范測(cè)定聚合物中以下至少一項(xiàng)的量：酰胺、酯、硫酯、碳酸酯、醚、胺、脲、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、異氰脲酸酯、縮二脲、脲基甲酸酯、縮醛、邁克爾加成物、自由基聚合的雙鍵、硅氧烷、硅烷、硅氮烷、磷腈基團(tuán)以及殘留的胺、醛、酮、環(huán)氧化物、氮丙啶、異氰酸酯、醇、硫醇、羧酸、?；u化物、α,β-不飽和羰基基團(tuán)、α,β-不飽和羧基基團(tuán)和雙鍵基團(tuán)。

31、在實(shí)施方案中，該方法還包括提供生物降解測(cè)試方法，其中所提供的生物降解測(cè)試方法指示用于通過實(shí)驗(yàn)確定聚合物的生物降解的標(biāo)準(zhǔn)化生物降解測(cè)試方法，其中基于所提供的生物降解測(cè)試方法進(jìn)一步提供生物降解模型。一般來講，存在多種標(biāo)準(zhǔn)化的生物降解測(cè)試方法用于測(cè)試聚合物的生物降解。例如，此類測(cè)試方法可以在din或iso標(biāo)準(zhǔn)中找到。進(jìn)一步提供生物降解測(cè)試方法和提供已經(jīng)基于所提供的生物降解測(cè)試方法訓(xùn)練的生物降解模型允許確定能夠容易地與例如利用相應(yīng)的測(cè)試方法分別測(cè)量的生物降解相比較的生物降解。具體地，對(duì)于該實(shí)施方案，優(yōu)選的是，基于數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練生物降解模型，在這些數(shù)據(jù)集中明確指定了已經(jīng)基于其確定生物降解的測(cè)試方法，使得可以針對(duì)一種或多種測(cè)試方法來專門訓(xùn)練生物降解模型。

32、在一個(gè)實(shí)施方案中，進(jìn)一步提供聚合物的目標(biāo)應(yīng)用涉及該聚合物的預(yù)期應(yīng)用，其中基于該目標(biāo)應(yīng)用來提供生物降解生境。聚合物的目標(biāo)應(yīng)用可指例如聚合物的預(yù)期應(yīng)用生境，例如，如果旨在將聚合物用作涂層，用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、用于洗滌劑或用于產(chǎn)品包裝。此類目標(biāo)應(yīng)用指示具體生物降解生境。例如，對(duì)于產(chǎn)品的包裝，如果聚合物在堆肥中生物降解，這可能是有趣的。在另一個(gè)示例中，如果目標(biāo)應(yīng)用是指在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中使用該聚合物，很可能該聚合物遲早會(huì)在水環(huán)境中被發(fā)現(xiàn)。因此，相應(yīng)的目標(biāo)應(yīng)用指示了相應(yīng)的生物降解生境。在此上下文中，可在存儲(chǔ)裝置上提供預(yù)定的列表，在該存儲(chǔ)裝置上存儲(chǔ)相應(yīng)的目標(biāo)應(yīng)用和對(duì)應(yīng)的生物降解生境。然后可提供聚合物的目標(biāo)應(yīng)用，例如，通過向用戶提供目標(biāo)應(yīng)用的列表并允許用戶選擇相應(yīng)的目標(biāo)應(yīng)用，其中相應(yīng)的目標(biāo)應(yīng)用連接到一種或多種生物降解生境。然后可以確定目標(biāo)應(yīng)用與其有聯(lián)系的每個(gè)生物降解生境的生物降解能力，或者用戶可以再次選擇與目標(biāo)應(yīng)用有聯(lián)系的相應(yīng)生物降解生境。另外或另選地，可提供指示聚合物的預(yù)期壽命終止處理的信息。例如，壽命終止處理可指示聚合物是否旨在具體環(huán)境中生物降解，或是否應(yīng)該經(jīng)受具體處理，例如在生物反應(yīng)器中。因此，如上所述，也可利用預(yù)期壽命終止處理的信息來確定聚合物的生物降解生境。

33、在實(shí)施方案中，生物降解模型可進(jìn)一步被訓(xùn)練以提供除生境描述符值之外的信息，該信息指示包含允許滿足產(chǎn)品的目標(biāo)生物降解能力的聚合物的產(chǎn)品的可及表面積。例如，該信息可以是指產(chǎn)品是否應(yīng)當(dāng)以固體、粉狀、泡沫狀、顆粒狀或任何其他形式提供以滿足相應(yīng)生境中的目標(biāo)生物降解能力。優(yōu)選地，該信息指示產(chǎn)品的每質(zhì)量的可及表面積或產(chǎn)品的最小獨(dú)立部分的幾何形狀。一般來說，盡管聚合物的生物降解能力是該聚合物的固有特性，但是包含該聚合物的產(chǎn)品的生物降解能力的確切定時(shí)也取決于例如負(fù)責(zé)生物降解的生境中的微生物組分能夠接觸到的表面積。因此，進(jìn)一步確定包含允許滿足目標(biāo)生物降解能力的聚合物的產(chǎn)品的可及表面積允許進(jìn)一步精確地生物降解相應(yīng)產(chǎn)品。例如，基于關(guān)于可及表面積的信息，可以生成控制數(shù)據(jù)，即控制信號(hào)，以用于控制研磨機(jī)或碾磨機(jī)，以便切碎或粉碎待生物降解的產(chǎn)品。

34、在實(shí)施方案中，生境和/或生境描述符與相應(yīng)地理位置相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)，其中該提供生物降解生境是指提供該生境的地理位置，并從存儲(chǔ)裝置中檢索該地理位置的生境和/或生境描述符。例如，地理位置可指坐標(biāo)或其他區(qū)域標(biāo)識(shí)。例如，地理位置可以指代城市、國(guó)家、國(guó)家地區(qū)、海域、地理特征等的名稱。基于此類地理位置，可以確定相應(yīng)的生境描述符，例如，典型環(huán)境特性。因此，通過提供地理位置，可提供該地理位置的相應(yīng)生境描述符。這具有以下優(yōu)點(diǎn)：用戶不必知道區(qū)域的確切生境或確切生境描述符。因此，用戶可簡(jiǎn)單地提供預(yù)期聚合物可能在該區(qū)域生物降解的位置。

35、在實(shí)施方案中，由聚合物的數(shù)字表示所指示的聚合物物理化學(xué)參數(shù)是指來自聚合物合成的配方參數(shù)、組成描述符、計(jì)數(shù)描述符、結(jié)構(gòu)片段列表、指紋、圖形不變性、3d描述符和/或指示聚合物化學(xué)性質(zhì)的更高維描述符中的至少一者。數(shù)字表示與例如先前計(jì)算的聚合物物理化學(xué)參數(shù)或關(guān)于聚合物的另外的信息的相應(yīng)連接可已經(jīng)存儲(chǔ)并與相應(yīng)的數(shù)字表示連接。例如，如果數(shù)字表示是指品牌名稱，則對(duì)應(yīng)于該品牌名稱的相應(yīng)結(jié)構(gòu)式、亞組和/或亞組物理化學(xué)參數(shù)或聚合物物理化學(xué)參數(shù)可已經(jīng)存儲(chǔ)在例如品牌名稱所有者的存儲(chǔ)裝置上。

36、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該聚合物屬于以下至少一種聚合物類型：聚烷氧基化物、縮聚物、加成聚合物、乙烯類聚合物、天然聚合物、聚合物分散體、聚合物箔、生物聚合物、有機(jī)硅聚合物、樹脂、橡膠和聚酮，其中針對(duì)該聚合物所屬的相應(yīng)聚合物類型專門訓(xùn)練生物降解模型。具體地，用于參數(shù)化生物降解模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括相應(yīng)聚合物類型的聚合物。然而，生物降解模型也可用來自多于一種的聚合物類型的聚合物的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來參數(shù)化。

37、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于聚烷氧基化物，并且生境是廢水生境，特別是污泥生境。此外，在該實(shí)施方案中優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量、成分、化學(xué)部分、水中溶解度和分配系數(shù)中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分和分配系數(shù)。

38、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于縮聚物，優(yōu)選地為聚酯、聚酰胺和酚醛塑料，并且生境是廢水生境，特別是污泥生境或土壤生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量、成分、化學(xué)部分、在水中的溶解度、分配系數(shù)、對(duì)水解的穩(wěn)定性的量度和結(jié)晶度中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量和成分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分和化學(xué)部分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分、化學(xué)部分和結(jié)晶度。

39、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于加成聚合物，優(yōu)選地為聚氨酯和聚脲，并且生境是土壤生境或海洋生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性包括成分、化學(xué)部分、化學(xué)部分的比率、成分的比率和結(jié)晶度中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括成分，甚至更優(yōu)選地，包括成分和化學(xué)部分的比率，甚至更優(yōu)選地，包括成分、化學(xué)部分的比率、成分的比率。

40、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于乙烯類聚合物，優(yōu)選地為聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醚和聚乙烯醇，并且生境是廢水生境，特別是污泥生境或土壤生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量、成分、化學(xué)部分、在水中的溶解度、分配系數(shù)中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量和成分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分和化學(xué)部分。

41、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于天然聚合物，優(yōu)選地為多糖、多核苷酸、木質(zhì)素、軟木脂、角質(zhì)素、膠膜、黑色素、天然橡膠和多肽，并且生境是廢水生境，特別是污泥生境或土壤生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量、化學(xué)部分、在水中的溶解度和分配系數(shù)中的至少一者，更優(yōu)選地物理化學(xué)特性包括化學(xué)部分，甚至更優(yōu)選地包括化學(xué)部分和摩爾質(zhì)量。

42、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于聚合物分散體，并且生境是海洋生境或土壤生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性包括成分、化學(xué)部分、在水中的溶解度和粒度中的至少一者，更優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性包括成分和粒度，甚至更優(yōu)選地，包括成分、化學(xué)部分和粒度。

43、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于聚合物箔，并且生境是土壤生境或海洋生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是物理化學(xué)特性包括成分、摩爾質(zhì)量、化學(xué)部分、在水中的溶解度、結(jié)晶度和表面/體積比率中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括成分和表面/體積比率，甚至更優(yōu)選地，包括成分、化學(xué)部分和表面/體積比率，甚至更優(yōu)選地，包括成分、化學(xué)部分、結(jié)晶度和表面/體積比率。

44、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于有機(jī)硅聚合物，并且生境是土壤生境、廢水生境，特別是污泥生境或海洋生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是物理化學(xué)特性包括成分、摩爾質(zhì)量、化學(xué)部分、在水中的溶解度、分配系數(shù)和表面/體積比率中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量和成分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分和分配系數(shù)。

45、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于樹脂，并且生境是土壤生境或海洋生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是物理化學(xué)特性包括成分、摩爾質(zhì)量、化學(xué)部分、在水中的溶解度、結(jié)晶度和表面/體積比率中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量和成分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、成分和表面/體積比率。

46、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物屬于橡膠，并且生境是土壤生境或海洋生境。此外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選的是理化學(xué)特性包括成分、化學(xué)部分、在水中的溶解度、結(jié)晶度和表面/體積比率中的至少一者，更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括成分，甚至更優(yōu)選地，包括成分和表面/體積比率，甚至更優(yōu)選地，包括成分、化學(xué)部分、結(jié)晶度和表面/體積比率。

47、在優(yōu)選實(shí)施方案中，物理化學(xué)特性包括摩爾質(zhì)量、化學(xué)部分、在水和/或辛醇中的溶解度、結(jié)晶度和表面積/體積比率中的至少一者。更優(yōu)選地，物理化學(xué)特性包括化學(xué)部分，甚至更優(yōu)選地，包括摩爾質(zhì)量、化學(xué)部分和在水中的溶解度。對(duì)于屬于聚烷氧基化物、縮聚物、乙烯類聚合物或有機(jī)硅聚合物的聚合物，優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性還包括分配系數(shù)和成分中的至少一者。對(duì)于屬于縮聚物、加成聚合物、聚合物箔、樹脂、橡膠或聚酮的聚合物，優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性還包括結(jié)晶度和抗水解穩(wěn)定性量度中的至少一者。對(duì)于屬于樹脂、橡膠、加成聚合物或有機(jī)硅聚合物的聚合物，優(yōu)選的是，物理化學(xué)特性還包括表面/體積比。

48、在另外的方面，呈現(xiàn)了一種用于提供接口的接口方法，其中該接口方法包括：a)經(jīng)由用戶接口接收目標(biāo)生物降解能力、數(shù)字表示和生境作為輸入，并且將所接收的目標(biāo)生物降解能力、數(shù)字表示和該生境提供給執(zhí)行如上所述的方法的處理器；以及b)提供聚合物的所確定的生境描述符值作為結(jié)果，其中該結(jié)果是從執(zhí)行如上所述的方法的處理器接收的。

49、在另外的方面，呈現(xiàn)了一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的訓(xùn)練方法，該訓(xùn)練方法用于訓(xùn)練基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生物降解模型以用于參數(shù)化該生物降解模型，其中該訓(xùn)練方法包括：a)提供與預(yù)定生物降解生境相關(guān)聯(lián)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，其中該訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括i)指示訓(xùn)練聚合物中的每種訓(xùn)練聚合物的物理化學(xué)特性的多個(gè)訓(xùn)練聚合物的數(shù)字表示，ii)生物降解生境的相應(yīng)生境描述符的生境描述符值，以及iii)與每種訓(xùn)練聚合物相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)生物降解生境描述符值的生物降解能力；b)提供基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的可訓(xùn)練生物降解模型；c)基于所提供的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來訓(xùn)練所提供的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生物降解模型，使得所訓(xùn)練的生物降解模型適于基于生物降解能力和物理化學(xué)特性來確定生境描述符值；以及d)提供所訓(xùn)練的生物降解模型。

50、在另外的方面，呈現(xiàn)了一種設(shè)備，該設(shè)備用于確定提供預(yù)定聚合物的目標(biāo)生物降解能力的生境描述符值，其中該設(shè)備包括：a)目標(biāo)生物降解能力提供單元，該目標(biāo)生物降解能力提供單元用于提供目標(biāo)生物降解能力，其中生物降解能力指示聚合物的生物降解特性；b)數(shù)字表示提供單元，該數(shù)字表示提供單元用于提供指示聚合物的物理化學(xué)特性或與聚合物的物理化學(xué)特性相關(guān)聯(lián)的聚合物的數(shù)字表示；c)生境提供單元，該生境提供單元用于提供生物降解生境，其中生物降解生境指示影響聚合物在相應(yīng)生境中的生物降解的生境描述符，其中生境描述符指示生境的環(huán)境特性；d)模型提供單元，該模型提供單元用于基于所提供的生物降解生境提供生物降解模型，其中生物降解模型適于確定允許在生物降解生境中滿足目標(biāo)生物降解能力的聚合物的生物降解的生境描述符值，其中生物降解模型是相對(duì)于生物降解生境而參數(shù)化的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，使得其基于目標(biāo)生物降解能力和物理化學(xué)特性來確定生境描述符值；以及e)確定單元，該確定單元用于基于所選擇的生物降解模型、目標(biāo)生物降解能力和聚合物描述確定聚合物的生境描述符值。

51、在另外的方面，呈現(xiàn)了一種用于提供接口的接口設(shè)備，其中該接口設(shè)備包括：a)輸入接口單元，該輸入接口單元用于經(jīng)由用戶接口接收目標(biāo)生物降解能力、數(shù)字表示和生境作為輸入，并用于將所接收的目標(biāo)生物降解能力、數(shù)字表示和該生境提供給如上所述的設(shè)備；以及b)結(jié)果接口，該結(jié)果接口用于提供聚合物的生境描述符值作為結(jié)果，其中該結(jié)果是從如上所述的設(shè)備接收的。

52、在另外的方面，呈現(xiàn)了一種訓(xùn)練設(shè)備，該訓(xùn)練設(shè)備用于訓(xùn)練基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生物降解模型以用于參數(shù)化該生物降解模型，其中該訓(xùn)練設(shè)備包括：a)訓(xùn)練數(shù)據(jù)提供單元，該訓(xùn)練數(shù)據(jù)提供單元用于提供與預(yù)定生物降解生境相關(guān)聯(lián)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，其中該訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括i)指示訓(xùn)練聚合物中的每種訓(xùn)練聚合物的物理化學(xué)特性的多個(gè)訓(xùn)練聚合物的數(shù)字表示，ii)生物降解生境的相應(yīng)生境描述符的生境描述符值，以及iii)與每種訓(xùn)練聚合物相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)生物降解生境描述符值的生物降解能力；b)可訓(xùn)練模型提供單元，該可訓(xùn)練模型提供單元用于提供基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的可訓(xùn)練生物降解模型；c)訓(xùn)練單元，該訓(xùn)練單元用于基于所提供的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來訓(xùn)練所提供的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生物降解模型，使得所訓(xùn)練的生物降解模型適于基于生物降解能力和物理化學(xué)特性來確定生境描述符值；以及d)經(jīng)訓(xùn)練模型提供單元，該經(jīng)訓(xùn)練模型提供單元用于提供所訓(xùn)練的生物降解模型。

53、在本發(fā)明的另外方面，呈現(xiàn)了如上所述方法的用途，其中該方法用于確定以下中任一者的生境描述符值：i)涉及聚酯的聚合物，具體地，用于覆蓋膜和包裝應(yīng)用的聚合物，例如芳族脂族共聚酯，ii)涉及聚烷氧基化物的聚合物，具體地，用于家庭應(yīng)用和個(gè)人護(hù)理應(yīng)用的聚合物，iii)涉及聚氨酯分散體的聚合物，iv)用于芳香應(yīng)用的聚合物，v)基于多層共混物，用于包裝應(yīng)用的紙張涂料的聚合物，以及vi)涉及聚氨酯，用于粘合劑的聚合物。

54、在本發(fā)明的另外一個(gè)方面，呈現(xiàn)了一種系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括i)控制信號(hào)，該控制信號(hào)包括指示用于生產(chǎn)聚合物的一種或多種成分的聚合物的合成規(guī)格，其中該控制信號(hào)是根據(jù)上述方法生成的，和ii)由控制信號(hào)中的合成規(guī)格指示的一種或多種成分。

55、在本發(fā)明的另外的方面，呈現(xiàn)了根據(jù)上述方法生成的控制信號(hào)用于控制生產(chǎn)過程，特別是包括聚合物生產(chǎn)的生產(chǎn)過程，或者用于控制反應(yīng)器，特別是廢物降解反應(yīng)器的用途。

56、在本發(fā)明的另外一個(gè)方面，呈現(xiàn)了一種控制信號(hào)，其中該控制信號(hào)是根據(jù)上述方法生成的。優(yōu)選地，控制信號(hào)i)包括用于生產(chǎn)聚合物的機(jī)器可執(zhí)行合成規(guī)范或ii)是指控制反應(yīng)器的信號(hào)。

57、在另外的方面，呈現(xiàn)了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于確定提供預(yù)定聚合物的目標(biāo)生物降解能力的生境描述符值，其中該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于使如上所述設(shè)備執(zhí)行如上所述方法的程序代碼構(gòu)件。

58、在另外一個(gè)方面，呈現(xiàn)了一種用于訓(xùn)練生物降解模型的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于使如上所述的設(shè)備執(zhí)行如上所述的方法的程序代碼構(gòu)件。

59、應(yīng)當(dāng)理解，如上所述的方法、如上所述的設(shè)備和如上所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有類似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施方案，特別是如在從屬權(quán)利要求中定義的優(yōu)選實(shí)施方案。此外，如上所述的訓(xùn)練方法、如上所述的訓(xùn)練設(shè)備和如上所述的訓(xùn)練計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也具有類似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施方案，特別是如在從屬權(quán)利要求中定義的優(yōu)選實(shí)施方案。

60、應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案也可以是從屬權(quán)利要求或具有相應(yīng)從屬權(quán)利要求的上述實(shí)施方案的任何組合。

61、參考下文中描述的實(shí)施方案，本發(fā)明的這些和其他方面將為顯而易見的并得到闡述。