【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算化学仿真后处理，特别是涉及一种用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法及应用。
技术介绍
1、随着产业升级的进程，实际生产对于化工合成和化学产品反应特征的研究和理解提出了更深层次的要求。计算机算力的提升使得计算化学逐渐成为一种可行的用于研究和预测化学反应路径的方法，其中，反应分子动力学(reactive force fieldsmoleculardynamics，reaxff md，也可称反应力场分子动力学仿真)是一种十分常用的技术，它能够计算原子间的键合和分解，并对一定时间和空间尺度上发生的化学反应进行仿真计算。lammps(large-scale atomic/molecularmassively parallel simulator，大规模原子分子并行模拟器)作为开源免费的分子动力学计算软件，支持反应力场，目前在相关研究领域内仍是主要软件之一。
2、然而，数万原子体系的计算化学仿真，分析难度是巨大的，lammps官方提供的脚本输出中，仅包含原子位置、原子邻接关系、分子式信息，对于较复杂的有机反应，尤其是存在大量同分异构体的情况，仅仅靠这三个信息无法对化学反应进行研究。因此，反应力场仿真结果的后处理技术对于理解仿真中所展现的化学反应过程十分重要。目前，已经出现了一些试图对反应力场仿真结果进行后处理的脚本工具，但是由于脚本工具输出的后处理结果所呈现的方式仍然难以分析和理解，将其用于化学反应的反应路径研究仍然存在不小的困难。
技术实现思路
1、本申请的
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法包括：
4、获取目标化学反应的反应力场仿真结果；所述反应力场仿真结果包括目标化学反应的反应过程中所产生原子的原子位置和原子之间的邻接关系；
5、基于所述反应力场仿真结果确定目标化学反应的反应过程中的分子和反应路径；所述反应路径为分子之间相互转换的路径；
6、以所述分子作为分子节点，以所述反应路径作为路径节点，基于所述分子和所述反应路径之间的连接关系，生成用于连接所述分子节点和所述路径节点的有向边，得到有向图；
7、选取所述有向图中的若干个分子节点或者若干个路径节点作为起点；对于每一所述起点，从所述起点开始遍历所述有向图，得到所述有向图中的每一节点对应的图深度；对于每一所述节点，选取所述节点对应的所有图深度的最小值或者最大值作为所述节点的层数；所述节点为分子节点或者路径节点；所述图深度为从所述起点开始遍历到所述节点时所遍历的节点个数；
8、将层数相同的节点分到同一层，并按照层数从小到大或者从大到小的顺序对所有层进行排序；基于节点之间的连接关系，分别对每一层的每一个节点进行编号，得到每一层的每一个节点的初始编号；
9、基于每一层的每一个节点的初始编号对所有节点进行重新编号，得到每一个节点的最终编号；
10、将每一层的节点按照相同的方式进行排列，相邻层相邻排列，且每一层的节点均按照初始编号的顺序进行排列，每一个节点均显示最终编号，并基于节点之间的连接关系，将相邻两层的节点进行连接，得到目标化学反应的反应网络；相同的方式为按行排列、按列排列或者按同心圆排列。
11、可选地，从所述起点开始遍历所述有向图，得到所述有向图中的每一节点对应的图深度，具体包括：
12、从所述起点开始，利用广度优先搜索算法、深度优先搜索算法或者带有权重的a*搜索算法遍历所述有向图，得到所述有向图中的每一节点对应的图深度。
13、可选地，选取所述节点对应的所有图深度的最小值或者最大值作为所述节点的层数，具体包括：
14、若所述节点为分子节点，则选取所述节点对应的所有图深度的最小值作为所述节点的层数；
15、若所述节点为路径节点，则选取所述节点对应的所有图深度的最大值作为所述节点的层数。
16、可选地，基于节点之间的连接关系，分别对每一层的每一个节点进行编号，得到每一层的每一个节点的初始编号，具体包括：
17、选取一层作为目标层；
18、对所述目标层的每一个节点进行顺序编号，得到所述目标层的每一个节点的初始编号；
19、对于所述目标层的相邻层的每一个节点，基于节点之间的连接关系，将与所述节点相连接的目标层的节点的初始编号的和值，作为所述节点的累加和；按照累加和对所述相邻层的每一个节点进行排序，并基于排序结果对所述相邻层的每一个节点进行顺序编号，得到所述相邻层的每一个节点的初始编号；
20、判断所有层是否均已编号完成；
21、若是，则得到每一层的每一个节点的初始编号；
22、若否，则以所述相邻层作为目标层，以与所述相邻层相邻且未编号完成的层作为相邻层，返回“对于所述目标层的相邻层的每一个节点，基于节点之间的连接关系，将与所述节点相连接的目标层的节点的初始编号的和值，作为所述节点的累加和”的步骤。
23、可选地，在对所述目标层的每一个节点进行顺序编号之前，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法还包括：
24、基于所述反应力场仿真结果确定每一种分子的分子数目和每一种反应路径的反应次数；所述分子数目为目标化学反应的最终反应产物中所述分子的数量；所述反应次数为目标化学反应的反应过程中所述反应路径的出现次数；
25、若所述目标层的节点均为分子节点，则基于所述分子数目对所述目标层的每一个节点进行排序；若所述目标层的节点均为路径节点，则基于所述反应次数对所述目标层的每一个节点进行排序。
26、可选地，基于每一层的每一个节点的初始编号对所有节点进行重新编号，得到每一个节点的最终编号，具体包括：
27、选取第一层作为排序层；
28、对于所述排序层的每一个节点，判断所述节点是否是第一次出现，若是，则将所述节点记为未出现节点，若否，则将所述节点记为已出现节点；按照初始编号对所有所述未出现节点进行排序，并基于排序结果，从目标值开始对所述未出现节点顺序编号，得到所述未出现节点的最终编号；将与所述已出现节点相同的节点的最终编号作为所述已出现节点的最终编号；若所述排序层为第一层，则所述目标值为0或者1；若所述排序层为除第一层之外的其他层，则所述目标值为所述排序层的上一层的最终编号的最大值与1的和值；
29、判断所有层是否均已编号完成；
30、若是，则得到每一个节点的最终编号；
31、若否，则以所述排序层的下一层作为排序层，返回“对于所述排序层的每一个节点，判断所述节点是否是第一次出现”的步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，从所述起点开始遍历所述有向图，得到所述有向图中的每一节点对应的图深度，具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，选取所述节点对应的所有图深度的最小值或者最大值作为所述节点的层数，具体包括：
4.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，基于节点之间的连接关系，分别对每一层的每一个节点进行编号，得到每一层的每一个节点的初始编号，具体包括：
5.根据权利要求4所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，在对所述目标层的每一个节点进行顺序编号之前，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法还包括：
6.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，基于每一层的每一个节点的初始编号对所
7.一种用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理装置，其特征在于，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理装置包括：
8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6中任一项所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法包括：
2.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，从所述起点开始遍历所述有向图，得到所述有向图中的每一节点对应的图深度，具体包括：
3.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，选取所述节点对应的所有图深度的最小值或者最大值作为所述节点的层数，具体包括：
4.根据权利要求1所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，基于节点之间的连接关系，分别对每一层的每一个节点进行编号，得到每一层的每一个节点的初始编号，具体包括：
5.根据权利要求4所述的用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法，其特征在于，在对所述目标层的每一个节点进行顺序编号之前，所述用于生成反应网络的反应力场仿真结果后处理方法还包括：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍路瑶，邵安辰，周峰，蔡美荣，马正峰，梁依经，
申请(专利权)人：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室，
类型：发明
国别省市：
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