روابط ساختار کمی – فعالیت (qsar ها) و روابط ساختار کمی – ویژگی (qsprها) مدل های محاسباتی هستند که ظاهر ساختاری مولکول ها را فعالیت زیستی آن ها یا هر ویژگی دیگری مربوط می کنند. شاخص های توپولوژیکی (tis) دسته ای مهم از توصیفگرهای مولکولی هستند. توصیف کننده های ریاضی ای که از گراف های مولکولی مشتق شده اند و بطور گسترده در qspr و qsar مورد استفاده قرار می گیرند. شاخص های توپولوژیکی برپایه یک محاسبه ریاضی از ماتریس هایی که از گراف مولکولی بدست می آیند، مشتق می شوند. یک گراف g=g(v,e) زوج مرتبی شامل دو دسته v=v(g) رئوس و e=e(g) یال ها است.حجم وسیعی از موضوعات شیمیایی در یک شکل ساده مانند گراف می تواند بیان شود. گراف های مولکولی گراف های شیمیایی غیرجهت دار هستند که در مولکول ها و مجموعه های مختلف ارائه می شود. بمنظور بدست آوردن مشخصه کمی از ساختارهای مولکولی برای مقایسه ساختارهای مولکولی، و برای محاسبه شاخص های توپولوژیکی و ساختاری مختلف باید از گراف هایی که بصورت ماتریس نمایش داده می شوند استفاده شود.در فصل های اول و دوم به توضیح گراف شیمیایی و عناصر آن و ماتریس های مشتق شده از آن ها و چگونگی بدست آوردن آن ها پرداخته و فصل سوم به معرفی شاخص های توپولوژیکی مختلف و نحوه محاسبه آن ها اختصاص یافته است. در فصل پایانی نیز به بررسی ویژگی های شیمی فیزیکی و نحوه محاسبه آن ها از طریق مدل های رگرسیونی پرداخته شده است. ویژگی های شیمی فیزیکی که مورد مطالعه قرار گرفته اند عبارتند از :نقاط جوش،دمای بحرانی،فشار بحرانی،حجم های بحرانی،چگالی،شاخص انکسار،فشار بخار،ظرفیت گرمایی،گرمای تبخیر،آنتالپی تشکیل هیدرو کربن ها هستند، که همبستگی خوبی بین مقادیر پیش بینی شده و مقادیر تجربی دیده می شود.