[發(fā)明專利]晶體結(jié)構(gòu)生成方法、裝置、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211698891.3
• 申請(qǐng)日: 2022-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN116343937A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王火斌;袁久闖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳晶泰科技有限公司
• 主分類號(hào): G16C20/20
• 分類號(hào): G16C20/20;G16C20/70;G06N3/094
• 代理公司: 北京匯鑫君達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11769
• 代理人: 劉湘菲

1.一種晶體結(jié)構(gòu)生成方法，其特征在于，包括：

步驟A：獲得擬預(yù)測(cè)分子的第一晶體結(jié)構(gòu)集，所述第一晶體結(jié)構(gòu)集包括多個(gè)晶體結(jié)構(gòu)；

步驟B：以所述第一晶體結(jié)構(gòu)集為訓(xùn)練集進(jìn)行特征提取，分別得到所述訓(xùn)練集中的各晶體結(jié)構(gòu)的特征向量；

步驟C：根據(jù)所述訓(xùn)練集中的各晶體結(jié)構(gòu)的特征向量訓(xùn)練生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

步驟D：根據(jù)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成所述擬預(yù)測(cè)分子的第二晶體結(jié)構(gòu)集，所述第二晶體結(jié)構(gòu)集包括至少一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)；

其中，所述特征向量包括：

晶胞參數(shù)或者晶胞的自由度，

分子構(gòu)象的柔性角或者分子構(gòu)象，以及

分子構(gòu)象在晶胞中的位置和擺放姿態(tài)，或者分子構(gòu)象在晶胞中的中心位置和指向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

步驟E：從所述第二晶體結(jié)構(gòu)集過濾出所述擬預(yù)測(cè)分子的有效晶體結(jié)構(gòu)，當(dāng)過濾出的各所述擬預(yù)測(cè)分子的有效晶體結(jié)構(gòu)與所述訓(xùn)練集中的所有晶體結(jié)構(gòu)的差異度均小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將過濾出的所述擬預(yù)測(cè)分子的有效晶體結(jié)構(gòu)輸出作為所述擬預(yù)測(cè)分子的晶體結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述差異度是根據(jù)過濾出的有效晶體結(jié)構(gòu)與所述訓(xùn)練集中的晶體結(jié)構(gòu)的均方根偏差值確定的。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟E還包括：

當(dāng)至少一個(gè)過濾出的所述擬預(yù)測(cè)分子的有效晶體結(jié)構(gòu)與所述訓(xùn)練集中的所有晶體結(jié)構(gòu)的差異度不小于第一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述至少一個(gè)過濾出的所述擬預(yù)測(cè)分子的有效晶體結(jié)構(gòu)加入所述訓(xùn)練集中，并再次執(zhí)行所述步驟B至所述步驟E。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得擬預(yù)測(cè)分子的第一晶體結(jié)構(gòu)集，包括：

通過隨機(jī)算法生成預(yù)設(shè)數(shù)量的所述擬預(yù)測(cè)分子的多個(gè)有效晶體結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(WGAN)模型；所述對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括一個(gè)用于生成擬預(yù)測(cè)分子的晶體結(jié)構(gòu)的生成器，和一個(gè)用于判別生成器生成的擬預(yù)測(cè)分子的晶體結(jié)構(gòu)是否接近于真實(shí)的判別器。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述訓(xùn)練集中的各晶體結(jié)構(gòu)的特征向量訓(xùn)練生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括：

在均勻分布空間中隨機(jī)采樣z向量，輸入生成器生成擬預(yù)測(cè)分子的晶體結(jié)構(gòu)，然后判別器以生成器生成的擬預(yù)測(cè)分子的晶體結(jié)構(gòu)與所述第一晶體結(jié)構(gòu)集中的多個(gè)晶體結(jié)構(gòu)之間的Wasserstein距離作為代價(jià)函數(shù)，若代價(jià)函數(shù)滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則停止訓(xùn)練，若代價(jià)函數(shù)不滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則重復(fù)執(zhí)行本步驟以進(jìn)一步訓(xùn)練所述生成器和判別器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為：連續(xù)預(yù)設(shè)次數(shù)的Wasserstein距離的波動(dòng)范圍在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。

9.一種晶體結(jié)構(gòu)生成裝置，其特征在于，包括：

第一晶體結(jié)構(gòu)集獲得模塊：用于獲得擬預(yù)測(cè)分子的第一晶體結(jié)構(gòu)集，所述第一晶體結(jié)構(gòu)集包括多個(gè)晶體結(jié)構(gòu)；

特征提取模塊：用于以所述第一晶體結(jié)構(gòu)集為訓(xùn)練集進(jìn)行特征提取，分別得到所述訓(xùn)練集中的各晶體結(jié)構(gòu)的特征向量；

其中，所述特征向量包括：

所述晶胞參數(shù)或者晶胞的自由度，

所述分子構(gòu)象的柔性角或者分子構(gòu)象，以及

所述分子構(gòu)象在晶胞中的位置和擺放姿態(tài)，或者分子構(gòu)象在晶胞中的中心位置和指向

訓(xùn)練模塊：用于根據(jù)所述訓(xùn)練集中的各晶體結(jié)構(gòu)的特征向量訓(xùn)練生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

晶體結(jié)構(gòu)生成模塊：用于根據(jù)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成所述擬預(yù)測(cè)分子的第二晶體結(jié)構(gòu)集，所述第二晶體結(jié)構(gòu)集包括至少一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

處理器；以及

存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的方法。

11.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行時(shí)，使所述電子設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的方法。