[發(fā)明專(zhuān)利]一種計(jì)算空位與自間隙團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型的方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010615032.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111814324A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李祥艷;張艷革;許依春;李小林;吳學(xué)邦;王先平;劉長(zhǎng)松;方前鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F30/27
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 高微微

1.一種計(jì)算空位與自間隙團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型的方法，包括：

S1：獲取團(tuán)簇所占據(jù)區(qū)域的備選格點(diǎn)集合C，隨機(jī)選擇備選格點(diǎn)集合C中的n個(gè)格點(diǎn)，得到種群初始化位置，所述備選格點(diǎn)集合C是團(tuán)簇所占據(jù)區(qū)域中不同格點(diǎn)位置的集合；

S2：根據(jù)預(yù)設(shè)的交叉概率計(jì)算n個(gè)個(gè)體x^j對(duì)應(yīng)的交叉向量v^j，得到交叉后的個(gè)體y^j，j＝1、2、···n；

S3：計(jì)算個(gè)體x^j和交叉后的個(gè)體y^j對(duì)應(yīng)的體系能量E(x^j)和E(y^j)，針對(duì)同一個(gè)體，選擇體系能量較低的個(gè)體組成較優(yōu)個(gè)體組；

S4：隨機(jī)選擇備選格點(diǎn)集合C中的m個(gè)格點(diǎn)，m與n不同，迭代進(jìn)入步驟S2，直至最大迭代次數(shù)超過(guò)設(shè)定值，得到備選格點(diǎn)集合C對(duì)應(yīng)的基態(tài)構(gòu)型；

S5：馳豫所述基態(tài)構(gòu)型，得到平衡態(tài)的團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算空位與自間隙團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型的方法，其特征在于，在步驟S1：獲取團(tuán)簇所占據(jù)區(qū)域的備選格點(diǎn)集合C，隨機(jī)選擇備選格點(diǎn)集合C中的n個(gè)格點(diǎn)，得到種群初始化位置中，包括：

設(shè)置團(tuán)簇所占據(jù)區(qū)域的中心參考點(diǎn)P_ref，以中心參考點(diǎn)P_ref為圓點(diǎn)、r為半徑構(gòu)建模型體系；

獲取所述模型體系中的格點(diǎn)位置，不同格點(diǎn)組合產(chǎn)生備選格點(diǎn)集合C＝{C₁,C₂,…,C_N1}，其中，每個(gè)格點(diǎn)的中心點(diǎn)為P_i，|P_i-P_ref|r；

隨機(jī)選擇備選格點(diǎn)集合C中的n個(gè)不同格點(diǎn)，得到種群初始化位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算空位與自間隙團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型的方法，其特征在于，在步驟S2：根據(jù)預(yù)設(shè)的交叉概率計(jì)算n個(gè)個(gè)體x^j對(duì)應(yīng)的交叉向量v^j，得到交叉后的個(gè)體y^j中，包括：

計(jì)算種群中n個(gè)個(gè)體分別對(duì)應(yīng)的變異向量，對(duì)變異向量進(jìn)行離散整數(shù)化處理，得到整數(shù)化處理后的變異向量h^j；

對(duì)每個(gè)個(gè)體x^j隨機(jī)分配一個(gè)隨機(jī)數(shù)，判斷隨機(jī)數(shù)是否大于交叉概率P_cr；

若是，則交叉向量v^j等于變異向量h^j；

若否，則交叉向量等于個(gè)體x^j；

其中，判斷x^j或v^j是否超出模型體系邊界，若是，則對(duì)超出模型體系的x^j或v^j進(jìn)行周期性調(diào)整，修正交叉變換后的個(gè)體y^j。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算空位與自間隙團(tuán)簇基態(tài)構(gòu)型的方法，其特征在于，在計(jì)算種群中n個(gè)個(gè)體分別對(duì)應(yīng)的變異向量，對(duì)變異向量進(jìn)行離散整數(shù)化處理，得到整數(shù)化處理后的變異向量h^j中，包括：

在n個(gè)個(gè)體中隨機(jī)選擇三個(gè)不同的個(gè)體，根據(jù)三個(gè)不同個(gè)體位置計(jì)算變異向量；

對(duì)變異向量采用四舍五入的方式進(jìn)行離散整數(shù)化處理，得到整數(shù)化處理后的變異向量h^j，求解h^j的公式如下：

h^j＝round{x^r1+Fscale×(x^r2-x^r3)}

其中，round{}為四舍五入函數(shù)，x^r1、x^r2、x^r3分別為三個(gè)不同位置的個(gè)體，F(xiàn)scale為縮放因子。