遺伝的アルゴリズムを用いた第一原理計算に基づく結晶構造予測における初期構造探索

カテゴリ: 部門大会

論文No: GS5-8

グループ名: 【C】平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2013/09/04

タイトル(英語): An Initial Structure Search in Crystal Structure Prediction Based on First-Principles Calculations by Using Genetic Algorithms

著者名: 川名 学(関東学院大学),田中 洋平(関東学院大学),島田 和宏(関東学院大学),宮崎 道雄(関東学院大学)

著者名(英語): Manabu Kawana(Kanto Gakuin University),Yohei Tanaka(Kanto Gakuin University),Kazuhiro Shimada(Kanto Gakuin University),Michio Miyazaki(Kanto Gakuin University)

キーワード: 遺伝的アルゴリズム|結晶構造最適化|第一原理計算第一原理計算|Genetic Algorithm|Crystal Structure Optimization|First-Principles Calculation

要約(日本語): 筆者らは以前，結晶構造予測問題において，第一原理計算で得られる固体結晶のエネルギー最小化を遺伝的アルゴリズム（GA）を用いて行うことで，結晶構造探索を行う手法を提案した。この手法では，染色体に原子の座標値を記述し，この値を突然変異で更新することで原子配置を求めた。この突然変異には，原子にかかる力の向きを応用することで，一般的なGAよりも，効率の良い解探索が可能であったが，数百世代の世代更新を必要とした。一方，第一原理計算においては，ある初期構造からの原子配置の最適化がBFGS法等により可能であるが，局所解に陥りやすく，大域的な最適化は困難である。本報告では，GAの染色体に記述された原子の座標値を，BFGS法における初期値として扱うことで，大域的最適解への収束が可能な初期構造探索を行う手法を提案する。

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