2018年11月12日
俄罗斯科学家发现了一种增强晶体结构的新方法预测算法,因此使新化合物的发现速度加快许多倍。该研究结果已在计算机物理通信．
来自俄罗斯的科学家发现了一种改进晶体结构预测算法的方法，使新化合物的发现速度加快了数倍。(图片来源:MIPT新闻处)
考虑到对创新技术的普遍需求，化学家需要不断地寻找具有更好的稳定性、重量、强度和其他特性的新型高性能材料。欧洲杯足球竞彩现代世界所期望的材料科学的进步几乎是无止欧洲杯足球竞彩境的。欧洲杯线上买球寻找新材料是一项艰巨的任务，如果在实验中欧洲杯足球竞彩进行，会消耗大量的时间和成本，因为这通常需要在不同的条件下测试大量的化合物。虽然计算机可以帮助解决这个问题，但它们需要智能算法:否则，对潜在的选择进行排序可能会持续数年，直到识别出一种好的化合物。
2005年，阿尔特姆·r·奥加诺夫(Artem R. Oganov)改变了现状莫斯科物理和技术学院(MIPT)创立了uspex——进化晶体结构预测算法——这可能是该领域最有效的算法，被世界各地无数的研究人员采用。
这种算法只需要知道晶体的原子类型，然后就会产生少量的任意结构，这些结构的稳定性是根据原子之间发生的相互作用的能量来评估的。随后，一种进化机制开始了，化学家创造了结构及其“后代”的自然选择、突变和交叉，直到他们识别出特别稳定的化合物。
在他们最新的研究中，来自MIPT、Skoltech和Samara国家技术大学的研究人员，由Artem R. Oganov领导，增强了SPEX的第一步，产生初始结构。为了证明纯粹的任意生成不是高效的，化学家再次受到大自然的启发，在晶体结构拓扑类型数据库的基础上，创造了一个任意结构生成器，结合了Oganov设计的进化方法和萨马拉国家技术大学Vladislav Blatov教授设计的拓扑方法。
鉴于迄今为止已知的20万个无机晶体结构几乎都是3000种拓扑类型的一部分，人们可以迅速地生产出与所寻找的结构相当的广泛结构。此外，测试表明，由于新的生成器，进化搜索处理预测任务的速度是早期版本的三倍。
这3000种拓扑类型是抽象应用于实际结构的结果。反过来，你可以从这3000种类型中生成几乎所有已知的结构和无限数量的未知但合理的结构。这是进化机制的一个极好的起点。从一开始，你就很可能在最优解附近取样。你要么在一开始就得到最优的解决方案，要么接近它，然后通过进化改进得到它．
Pavel Bushlanov, Skoltech研究员和研究第一作者