強化学習LAQAを用いた高効率結晶構造探索手法の開発およびソフトウェア化

使用强化学习 LAQA 的高效晶体结构搜索方法的开发和软件化

基本信息

  • 批准号:
    21K03386
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

我々が開発している結晶構造探索手法のLAQAでは、第一原理計算から得られる原子に働く力および応力テンソルを用いることにより、最終的にエネルギーがより低くなりそうな構造候補を選択して優先的に最適化することで、不要な最適化計算を行うことなく効率的に安定構造が探索可能となる。2022年度はこれまで開発済みであった、第一原理計算ソフトのQuantum ESPRESSOの最適化ステップごとのエネルギー、原子に働く力および応力テンソルを抽出するコードを結晶構造探索ツールであるCrySPYに取り組み、ユーザーが難しいことを気にすることなくLAQAによるシミュレーションを行うことができるよう、ソフトウェア開発を行った。また、2021年度に開発した、応力テンソルを含めたLAQAのスコア関数も搭載したプログラムも開発バージョンとしては完成しており、他の機能と合わせて2023年5月に公開を予定している。これまでのCrySPYはインストールに少し難しさが残っていたが、本研究の目的である簡単に扱うことができるようなソフトウェア化のため、プログラム全体を見直すことでインストールを簡単化し、マニュアルも整備した。PythonのソフトウェアリポジトリであるPyPIに登録を行い、pipを使うだけでCrySPYのインストールが可能になった。本研究を遂行している中で、構造生成のスピードアップへの要望がユーザーから挙がってきた。特にLAQAは最初に多数のランダム構造を生成することになるので、構造生成の効率化も必要不可欠と言える。これまではシングルプロセスの逐次計算で行っていた構造生成をMPI並列を用いた並列計算で行えるようにプログラムを改良した。これにより、CPUの能力を最大限利用した構造生成が可能となった。
We have done a lot of research on the method of exploration, the LAQA system, the first principle of calculation, the calculation of the atomic force, the temperature of the atom, the temperature, the In the year 2022, the first principle calculates that the most efficient Quantum ESPRESSO operation is the most efficient operation, the atomic force is the most effective, and the atomic force is the most effective. The results show that the system is based on the data acquisition system of the CrySPY, and that the LAQA is the most effective one. Please do not open a bank call. In the first half of the year, in 2021, the number of LAQA sales will be completed, and other opportunities will be available for the public meeting in May 2023. In this study, the purpose of this study is to reduce the number of people who are disabled. The purpose of this study is to improve the quality of the equipment. Python said that PyPI would register for a row, and pip would make sure that CrySPY might be affected. The purpose of this study is to carry out the research on how to make a good deal of money in this study. At the beginning of the special LAQA, it is necessary to make the most of the production, the generation and the rate of the production. In this case, we need to calculate the data step by step to generate the MPI and list the number of users and calculate the number of rows. Make use of the maximum limit of the ability of CPU to create the ability to generate the ability of the customer.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Improvement of Searching Efficiency in Crystal Structure Prediction by LAQA
LAQA 提高晶体结构预测搜索效率
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kambe Yuta;Yasuda Masaya;Noro Masayuki;Yokoyama Kazuhiro;Aikawa Yusuke;Takashima Katsuyuki;Kudo Momonari;Tomoki Yamashita and Hirotaka Sekine
  • 通讯作者:
    Tomoki Yamashita and Hirotaka Sekine
CrySPY
哭泣间谍
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
CrySPY document
CrySPY 文档
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Improvement of look ahead based on quadratic approximation for crystal structure prediction
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    山下 智樹;佐野 孝典;秋山 亨;中村 浩次;伊藤 智徳
  • 通讯作者:
    伊藤 智徳
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材料信息学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤 聡;吉田 亮;劉 暢;Stephen Wu;野口 瑶;山田 寛尚;赤木 和人;大林 一平;山下 智樹
  • 通讯作者:
    山下 智樹

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    2024
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