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有机晶体结构预测方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:37597445 阅读:14 留言:0更新日期:2023-05-18 11:45
本申请提供了一种有机晶体结构预测方法、装置、设备及存储介质,其中,该方法包括:根据化合物的条件向量生成至少一个有机晶体结构,确定各有机晶体结构的计算指标参数,并根据化合物的分子结构确定预测指标参数,最后,根据计算指标参数、预测指标参数、计算与预测的指标参数差值阈值以及各中间有机晶体结构,得到稳定有机晶体结构及其排序。通过生成模型进行潜在的有机晶体结构生成,可以探索到更多的有机晶体的结构,极大的降低了计算的复杂度。通过判别模型进行有机晶体结构的筛选,可以有效的降低计算量。本申请耦合生成模型和判别模型用于有机晶体结构预测,在确保预测精度的前提下,显著地降低了计算的复杂度,具备很高的实用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
有机晶体结构预测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及有机晶体结构预测
,具体而言,涉及一种有机晶体结构预测方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]有机晶体结构是指固态晶体有机化合物的微观分子堆积形式,是备受关注的固态特征之一。晶体结构对于固体物质的理化性质和生物效应有直接或间接的影响,因此探索有机化合物的晶体结构成为近年来的研究热点。
[0003]由于采用实验的方法进行晶体筛选难以全面匹配到稳定的晶体结构,目前出现了使用计算机技术进行晶体结构预测的方法,如基于量子力学计算的晶体结构预测。该方法通过随机搜索、网格搜索、遗传算法、蒙特卡洛模拟退火或其他生成方法生成初始试验晶体结构,通过计算试验晶体结构的晶格能来预测稳定的晶体结构。
[0004]但是,上述方法计算复杂度极高、计算周期长,因此进行有机晶体结构预测的实用性差、效率低。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种有机晶体结构预测方法、装置、设备及存储介质,以解决现有技术中有机晶体结构预测的实用性差、效率低的问题。
[0006]为实现上述目的,本申请采用的技术方案如下:
[0007]第一方面,本申请提供了一种有机晶体结构预测方法,所述方法包括:
[0008]获取目标化合物的分子结构,并根据所述目标化合物的特征描述符确定所述目标化合物的条件向量;
[0009]将所述条件向量输入预先训练得到的生成模型中,生成至少一个有机晶体结构;
>[0010]确定各所述有机晶体结构的计算指标参数;
[0011]将所述目标化合物的分子结构输入预先训练得到的判别模型中,得到所述目标化合物对应的稳定有机晶体结构的预测指标参数;
[0012]根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值以及各所述有机晶体结构,得到所述稳定有机晶体结构。
[0013]可选的,所述生成模型为生成对抗网络;
[0014]所述将所述条件向量输入预先训练得到的生成模型中,生成至少一个有机晶体结构,包括:
[0015]将所述条件向量输入所述生成对抗网络,由所述生成对抗网络的生成器根据所述条件向量生成至少一个有机晶体结构。
[0016]可选的,所述判别模型为图卷积网络,所述图卷积网络包括:依次连接的多个图卷积层以及预测层;
[0017]所述将所述目标化合物的分子结构输入预先训练得到的判别模型中,得到所述目标化合物对应的稳定有机晶体结构的预测指标参数,包括:
[0018]将所述分子结构输入首个图卷积层,并根据各图卷积层的连接顺序,由各图卷积层依次进行处理,得到所述分子结构的片段特征;
[0019]将所述片段特征输入所述预测层得到所述稳定有机晶体结构的预测指标参数。
[0020]可选的,所述根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值以及各所述有机晶体结构,得到所述稳定有机晶体结构,包括:
[0021]根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值,从多个有机晶体结构中筛选出多个中间有机晶体结构;
[0022]对所述中间有机晶体结构进行聚类,得到至少一个聚类后的有机晶体结构,并根据各所述聚类后的有机晶体结构的指标参数差对各所述聚类后的有机晶体结构进行排序,并根据排序结果得到所述稳定有机晶体结构。
[0023]可选的,所述根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值,从多个有机晶体结构中筛选出多个中间有机晶体结构,包括:
[0024]根据所述计算指标参数和所述预测指标参数确定所述有机晶体结构的指标参数差;
[0025]根据所述指标参数差和预设的指标参数差值阈值从多个有机晶体结构中筛选出多个中间有机晶体结构。
[0026]可选的,所述根据目标化合物的特征描述符确定所述目标化合物的条件向量,包括:
[0027]获取所述目标化合物的特征描述符,并对所述特征描述符进行离散化处理,得到所述目标化合物的条件向量。
[0028]可选的,所述将所述条件向量输入所述生成对抗网络,由所述生成对抗网络的生成器根据所述条件向量生成至少一个有机晶体结构之前,包括:
[0029]将样本条件向量和噪声向量输入初始生成对抗网络,由所述初始生成对抗网络中的生成器生成多个试验有机晶体结构,并将所述试验有机晶体结构和预先标注的有机晶体结构输入所述初始生成对抗网络中的判别器,以确定所述试验有机晶体结构和预先标注的有机晶体结构的差异信息,并根据差异信息确定所述初始生成对抗网络的损失值,根据所述损失值对生成对抗网络进行迭代修正,得到所述生成对抗网络。
[0030]第二方面,本申请提供了一种有机晶体结构预测装置,所述装置包括:
[0031]获取模块,用于:获取目标化合物的分子结构,并根据所述目标化合物的特征描述符确定所述目标化合物的条件向量;
[0032]生成模块,用于:将所述条件向量输入预先训练得到的生成模型中,生成至少一个有机晶体结构;
[0033]确定模块,用于:确定各所述有机晶体结构的计算指标参数;
[0034]预测模块,用于:将所述目标化合物的分子结构输入预先训练得到的判别模型中,得到所述目标化合物对应的稳定有机晶体结构的预测指标参数;
[0035]筛选模块,用于:根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值以及各所述有机晶体结构,得到所述稳定有机晶体结构。
[0036]可选的,所述生成模型为生成对抗网络;
[0037]可选的,所述生成模块具体用于:
[0038]将所述条件向量输入所述生成对抗网络,由所述生成对抗网络的生成器根据所述条件向量生成至少一个有机晶体结构。
[0039]可选的,所述判别模型为图卷积网络,所述图卷积网络包括:依次连接的多个图卷积层以及预测层;
[0040]所述预测模块具体用于:
[0041]将所述分子结构输入首个图卷积层,并根据各图卷积层的连接顺序,由各图卷积层依次进行处理,得到所述分子结构的片段特征;
[0042]将所述片段特征输入所述预测层得到所述稳定有机晶体结构的预测指标参数。
[0043]可选的,所述筛选模块具体用于:
[0044]根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值,从所述多个有机晶体结构中筛选出多个中间有机晶体结构;
[0045]对所述中间有机晶体结构进行聚类,得到至少一个聚类后的有机晶体结构,并根据各所述聚类后的有机晶体结构的指标参数差对各所述聚类后的有机晶体结构进行排序,并根据排序结果得到所述稳定有机晶体结构。
[0046]可选的,所述筛选模块还具体用于:
[0047]根据所述计算指标参数和所述预测指标参数确定所述有机晶体结构的指标参数差;
[0048]根据所述指标参数差和预设的指标参数差值阈值从所述多个有机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机晶体结构预测方法,其特征在于,包括:获取目标化合物的分子结构,并根据所述目标化合物的特征描述符确定所述目标化合物的条件向量;将所述条件向量输入预先训练得到的生成模型中,生成至少一个有机晶体结构;确定各所述有机晶体结构的计算指标参数;将所述目标化合物的分子结构输入预先训练得到的判别模型中,得到所述目标化合物对应的稳定有机晶体结构的预测指标参数;根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值以及各所述有机晶体结构,得到所述稳定有机晶体结构。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成模型为生成对抗网络;所述将所述条件向量输入预先训练得到的生成模型中,生成至少一个有机晶体结构,包括:将所述条件向量输入所述生成对抗网络,由所述生成对抗网络的生成器根据所述条件向量生成至少一个有机晶体结构。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判别模型为图卷积网络,所述图卷积网络包括:依次连接的多个图卷积层以及预测层;所述将所述目标化合物的分子结构输入预先训练得到的判别模型中,得到所述目标化合物对应的稳定有机晶体结构的预测指标参数,包括:将所述分子结构输入首个图卷积层,并根据各图卷积层的连接顺序,由各图卷积层依次进行处理,得到所述分子结构的片段特征;将所述片段特征输入所述预测层得到所述稳定有机晶体结构的预测指标参数。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值以及各所述有机晶体结构,得到所述稳定有机晶体结构,包括:根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值,从多个有机晶体结构中筛选出多个中间有机晶体结构;对所述中间有机晶体结构进行聚类,得到至少一个聚类后的有机晶体结构,并根据各所述聚类后的有机晶体结构的指标参数差对各所述聚类后的有机晶体结构进行排序,并根据排序结果得到所述稳定有机晶体结构。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述计算指标参数、所述预测指标参数、预设的指标参数差值阈值,从多个有机晶体结构中筛选出多个中间有机晶体结构,包括:根据所述计算指标参数和所述预测指标参数确定所述有机晶体结构的指标参数差;根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳德方叶祝一帆王南男
申请(专利权)人:澳门大学
类型:发明
国别省市:

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