Проект USPEX@home

0
63

USPEX (читается как «Успех» )- эволюционный алгоритм для предсказания новых материалов. Первоначально он разрабатывался для предсказания кристаллических структур, но теперь адаптирован для поиска полимеров, нанокластеров, реконструкции кристаллических поверхностей и много чего другого.

Схему работы алгоритма можно поделить на две части: глобальную оптимизацию и локальную. Глобальная — это эволюционный алгоритм (популяция, поколения, мутации, вот это вот всё. Базовая единица в поколении — это структура), а локальная — это минимизация энергии структуры, которую сгенерировал алгоритм. Минимизация энергии проводится в какой-либо из сторонних программ и может происходить на разном уровне теории. Это могут быть и квантово-химические расчёты (высокая точность), и расчёты с помощью Force Fields (низкая точность).

Обычно мы проводим расчёты с помощью теории функционала плотности (DFT, как раз квантовая химия). Это достаточно затратно по ресурсам, но в целом себя оправдывает.

Добровольные вычисления нам нужны для решения масштабных задач: коэволюционного поиска и предсказания нанокластеров с переменным составом. Коэволюционный поиск предполагает, что мы ищем соединения с заданными свойствами, проводя скрининг по всей таблице Менделеева. Это предполагает проведение большого числа небольших расчётов. Предсказание с переменным составом несколько проще: мы проводим поиск всех соединений с составом AxBy, где x и y варьируются в каком-то интервале значений (допустим от 0 до 10, тогда мы будем просматривать все соединения: AB,A2B и т. д.)

Пока проект работает в тестовом режиме и мы считали только две задачи: 1) предсказание сверхтвёрдых кристаллических материалов с переменным составом и 2) предсказание нанокластеров кремния

Подробнее про наш метод можно почитать у нас на сайте, (http://uspex-team.org/ ) есть русская и английская версии.

Есть ряд лекций нашего руководителя Артёма Оганова на Постнауке. (https://postnauka.ru/author/oganov )

Проект целиком российский. Все участники проекта работают в России, основной разработчик — Николай Храпов из ИППИ РАН, и даже разработка USPEX в настоящий момент ведётся только в России.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь