<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Herald of Technological University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Herald of Technological University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">3034-4689</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">98670</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.55421/3034-4689_2025_28_3_68</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>2. Химическая технология</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>2. Chemical Technology</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>2. Химическая технология</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">A HYBRID APPROACH FOR PREDICTING GLASS TRANSITION TEMPERATURES OF ORGANIC HOMOPOLYMERS: QSPR MODELING COMBINED WITH THE INCREMENTAL METHOD</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ГИБРИДНЫЙ ПОДХОД ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ ТЕМПЕРАТУР СТЕКЛОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ГОМОПОЛИМЕРОВ: СОЧЕТАНИЕ МОДЕЛИ QSPR И МЕТОДА ИНКРЕМЕНТОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Шадрина</surname>
       <given-names>Г. Р.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Shadrina</surname>
       <given-names>G. R.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Анисимова</surname>
       <given-names>В И</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Anisimova</surname>
       <given-names>V I</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>oxt_a214@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Родионов</surname>
       <given-names>И. С.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Rodionov</surname>
       <given-names>I. S.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Балдинов</surname>
       <given-names>А. А.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Baldinov</surname>
       <given-names>A. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Улитин</surname>
       <given-names>Н В</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Улитин</surname>
       <given-names>Н В</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Люлинская</surname>
       <given-names>Яна Львовна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lyulinskaya</surname>
       <given-names>Yana L'vovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>m23.lyulinskaya.y.l@inhn.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Терещенко</surname>
       <given-names>К А</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Терещенко</surname>
       <given-names>К А</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Шиян</surname>
       <given-names>Д А</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Шиян</surname>
       <given-names>Д А</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>daria-shiyan@yandex.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-5"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Казанский национальный исследовательский технологический университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Kazan National Research Technological University</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Kazan National Research Technological University</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-5">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">КНИТУ</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-01T11:32:57+03:00">
    <day>01</day>
    <month>08</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-08-01T11:32:57+03:00">
    <day>01</day>
    <month>08</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>28</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>68</fpage>
   <lpage>74</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://elibrary.ru/item.asp?id=80528733">https://elibrary.ru/item.asp?id=80528733</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Точное прогнозирование температуры стеклования, одной из важнейших характеристик полимеров, имеет ключевое значение для разработки и применения полимеров с требуемыми свойствами. Прогнозирование температур стеклования полимеров традиционно основывалось на полуэмпирических методах, таких как метод инкрементов А.А. Аскадского, однако развитие вычислительных технологий и алгоритмов машинного обучения открывает новые перспективы для повышения точности прогнозов. Целью настоящей работы стало создание гибридного подхода к прогнозированию температуры стеклования органических гомополимеров на основе сочетания метода А.А. Аскадского и модели QSPR. Это позволит объединить преимущества теоретического анализа температур стеклования гомополимеров с возможностями машинного обучения для более точного прогнозирования свойств полимеров. В рамках исследования были использованы следующие алгоритмы машинного обучения: случайный лес (Random Forest), метод k ближайших соседей (K-Nearest Neighbors) и многослойный перцептрон (MLP). Молекулярная структура полимеров была представлена в виде дескрипторов двух типов: структурные ключи (MACCSKeys) и отпечатки Моргана (Morgan fingerprints), отражающие различные аспекты строения повторяющихся звеньев органических гомополимеров. Для повышения точности прогнозов была проведена оптимизация гиперпараметров алгоритма случайного леса, что позволило достичь коэффициента детерминации (R2) до 0.77 на тестовой выборке. Проведен сравнительный анализ эффективности различных алгоритмов машинного обучения и типов дескрипторов. Установлено, что использование отпечатков Моргана, учитывающих пространственное расположение фрагментов молекул, обеспечивает более высокую точность прогнозов по сравнению со структурными ключами, которые отражают только наличие или отсутствие определенных структурных элементов. Особое внимание уделено прогнозированию температур стеклования изомерных органических гомополимеров, для которых учет пространственного расположения заместителей является критически важным. Результаты работы демонстрируют перспективность применения методов машинного обучения для прогнозирования температур стеклования полимеров на основе теорий стеклования, а также указывают на необходимость дальнейшего исследования подобных гибридных моделей.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Accurate prediction of the glass transition temperature, one of the most critical characteristics of polymers, is key to developing and applying polymers with desired properties. Traditionally, polymer glass transition temperature prediction has relied on semi-empirical methods, such as the A.A. Askadskii incremental method; however, the development of computational technologies and machine learning algorithms is opening new avenues for improving prediction accuracy. The aim of this work was to create a hybrid approach for predicting the glass transition temperature of organic homopolymers by combining the A.A. Askadskii method and a QSPR model. This combines the advantages of theoretical analysis of homopolymer glass transition temperatures with the capabilities of machine learning for more accurate polymer property prediction. The following machine learning algorithms were used in this study: Random Forest, K-Nearest Neighbors, and Multilayer Perceptron (MLP). The molecular structure of the polymers was represented using two types of descriptors: MACCSKeys and Morgan fingerprints, which reflect different aspects of the structure of the repeating units of organic homopolymers. To improve prediction accuracy, the hyperparameters of the Random Forest algorithm were optimized, achieving a coefficient of determination (R2) of up to 0.77 on the test set. A comparative analysis of the effectiveness of various machine learning algorithms and descriptor types was performed. It was found that the use of Morgan fingerprints, which account for the spatial arrangement of molecular fragments, provides higher prediction accuracy compared to structural keys, which only reflect the presence or absence of certain structural elements. Special attention was paid to predicting the glass transition temperatures of isomeric organic homopolymers, for which accounting for the spatial arrangement of substituents is critical. The results demonstrate the promise of using machine learning methods for predicting polymer glass transition temperatures based on glass transition theories, and indicate the need for further research into similar hybrid models.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>АЛГОРИТМЫ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ</kwd>
    <kwd>МЕТОД ИНКРЕМЕНТОВ</kwd>
    <kwd>МОДЕЛЬ QSPR</kwd>
    <kwd>ОРГАНИЧЕСКИЕ ГОМОПОЛИМЕРЫ</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>MACHINE LEARNING ALGORITHMS</kwd>
    <kwd>INCREMENTAL METHOD</kwd>
    <kwd>QSPR MODEL</kwd>
    <kwd>ORGANIC HOMOPOLYMERS</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list/>
 </back>
</article>
