化合物空间的网络拓扑映射

我们利用两组不同的无机化学和材料化合物数据集，定义了化学元素和化合物的二分和单分关系网络，并研究了它们的拓扑结构。我们发现，对于材料，元素与化合物之间的连通性呈指数分布，而对于化学品则呈现肥尾分布。化合物网络显示出相似的度分布，并具有一个由于氧元素而形成的高度连接的俱乐部。化学化合物网络比材料网络表现出更强的模块化特征，而检测到的社区揭示了特定于拓扑结构的不同主导元素。我们成功利用一族适应度模型复现了经验化学品和材料网络的连通性，其中适应度值源自元素在聚合化合物数据中的丰度。我们的结果为基于关系网络理解庞大化学知识图谱的内在复杂性铺平了道路，且我们的方法论可应用于其他具有成分 - 复合结构的系统。