第一个原则的寡结构优化与物理先前平均驱动的高斯过程:核功能和坐标系统协同作用的影响的测试
Yibo Chang1, Chong Teng1, Junwei Lucas Bao1
1Department of Chemistry, Boston College, Chestnut Hill, Massachusetts 02467, USA. lucas.bao@bc.edu.
物理高斯过程 (GPs) 加快了分子几何优化. 将周期内核与非定位的内部坐标相结合,可显著提高物理GP在大型有机分子中寻找局部最小值的性能.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 量子力学就是量子力学.
- 机器学习 机器学习
背景情况:
- 准确的分子结构确定对于计算建模至关重要.
- 优化分子几何学到局部最小值,特别是对于大型有机分子,是计算密集的.
- 物理高斯过程 (GPs) 为探索潜在能量表面和优化分子几何学提供了一种有效的方法.
研究的目的:
- 研究核心功能形式和协调系统对物理GP性能的影响,以优化分子几何.
- 确定这些组件的最佳组合,以有效和稳健地确定本地最小值.
主要方法:
- 用20个寡的数据集进行了系统的调查.
- 测试了各种坐标系统 (结构描述符) 和内核函数的组合.
- 分子几何优化在密度功能紧结 (DFTB) 量子力学层面进行.
主要成果:
- 核心功能和坐标系统的选择显著影响物理GP性能和定位局部最小值的稳定性.
- 周期内核和非冗余的移位内部坐标的组合显示出卓越的性能.
- 这种协同效应的组合显著优于其他测试的配置,用于寡类数据集.
结论:
- 在分子几何优化中,选择内核功能和坐标系统对于优化物理GP效率至关重要.
- 周期内核与非冗余的移位内部坐标配对,在这种情况下为物理GP提供了最有效的策略.
- 这种优化的方法提高了准确确定生物相关分子局部最小值的能力.
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