(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111635344.6
(22)申请日 2021.12.2 9
(71)申请人 深圳晶泰科技有限公司
地址 518000 广东省深圳市福田区福保街
道福保社区红柳道2号顺丰工业厂房3
层
(72)发明人 曾群 付文博 袁久闯
(74)专利代理 机构 北京中知君达知识产权代理
有限公司 1 1769
代理人 黄启法
(51)Int.Cl.
G16C 10/00(2019.01)
G16C 20/50(2019.01)
G16C 20/70(2019.01)
G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01)
G06N 10/60(2022.01)
(54)发明名称
获取分子特 征描述的方法、 装置及存 储介质
(57)摘要
本申请是关于一种获取分子特征描述的方
法、 装置及存储介质。 该方法包括: 获取目标分子
的结构特征值; 基于最小Slater 基组和目标分子
的结构特征值, 求取重叠矩阵; 基于重叠矩阵, 采
用半经验量子力学方法求解目标分子作为量子
系统时的波函数系数; 根据波函数系数, 求解目
标分子作为量子系统时的密度矩阵; 对最小
Slater基组正则化, 得到变换矩阵; 根据密度矩
阵和变换矩阵, 获取目标分子的特征描述。 本申
请的技术方案能够快速获取分子特征描述, 以用
于对深度神经网络的训练。
权利要求书2页 说明书10页 附图2页
CN 114334018 A
2022.04.12
CN 114334018 A
1.一种获取分子特 征描述的方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
获取目标分子的结构特 征值;
基于最小Slater基组和所述目标分子的结构特 征值, 求取重 叠矩阵;
基于所述重叠矩阵, 采用半经验量子力学方法求解所述目标分子作为量子系统时的波
函数系数;
根据所述波函数系数, 求 解所述目标分子作为 量子系统时的密度矩阵;
对所述最小Slater基组正则化, 得到变换矩阵;
根据所述密度矩阵和变换矩阵, 获取 所述目标分子的特 征描述。
2.根据权利要求1所述的获取分子特征描述的方法, 其特征在于, 所述目标分子的结构
特征值包括位于第i个基函数χslater,i和第j个基函数χslater,j上属于所述目标分子的目标原
子的电子之间的空间相对位置rij, 所述第i个基函数χslster,i和第j个基函数χslster,j为所述
最小Slater基组的基函数。
3.根据权利 要求2所述的获取分子特征描述的方法, 其特征在于, 所述基于最小Slater
基组和所述目标分子的结构特 征值, 求取重 叠矩阵, 包括:
以所述空间相对位置rij为积分变量, 对第i个基函数χslater,i和第j个基函数χslater,j的
乘积进行积分, 得到所述重 叠矩阵的元 素Sij。
4.根据权利要求1所述的获取分子特征描述的方法, 其特征在于, 所述基于所述重叠矩
阵, 采用半经验量子力学 方法求解所述目标分子作为 量子系统时的波函数系数, 包括:
按照公式
计算所述半经验量子力学方法中单电子哈密顿矩阵H的元素Hij, 所述K为经验参数, 所
述A为原子编号, 所述Sij为所述重 叠矩阵S的元 素;
按照公式HC=SCe求解所述目标分子作为量子系统时的波函数系数C, 所述e为单电子
哈密顿矩阵H的本征矩阵经对角化得到的本征矢对应能量矩阵。
5.根据权利要求1所述的获取分子特征描述的方法, 其特征在于, 所述根据所述波函数
系数, 求解所述目标分子作为 量子系统时的密度矩阵, 包括:
对所述波函数系数C进行共 轭转秩操作得到
按照公式
求解所述目标分子作为量子系统时的密度矩阵D, 所述λ为轨道占
据矩阵。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的获取分子特征描述的方法, 其特征在于, 所述对
所述最小Slater基组正则化, 得到变换矩阵, 包括:
使用占据数加权对称正交化方法对所述最小Slater基组进行正则化, 得到所述变换矩
阵T。
7.根据权利要求6所述的获取分子特征描述的方法, 其特征在于, 所述根据所述密度矩
阵和变换矩阵, 获取 所述目标分子的特 征描述, 包括:
采用所述变换矩阵T, 按照公式
对所述密度矩阵D进行变换, 得到变权 利 要 求 书 1/2 页
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CN 114334018 A
2换后密度矩阵DT, 所述
表示所述变换矩阵T的逆矩阵进行共 轭转秩操作;
按照公式
计算所述目标分子中编号为A的原子的电荷qA作为所
述目标分子的第一特征描述, 所述
为所述变换后密度矩阵DT的元素, 所述ZA为所述编号
为A的原子的有效核电荷;
按照公式
计算所述目标分子中编 号为A的原子与编 号为B的
原子之间的键级BOAB作为所述目标分子的第二特 征描述。
8.一种获取分子特 征描述的装置, 其特 征在于, 所述装置包括:
第一获取模块, 用于获取目标分子的结构特 征值;
第一计算模块, 用于基于最小Slater基组和所述目标分子的结构特征值, 求取重叠矩
阵;
第二计算模块, 用于基于所述重叠矩阵, 采用半经验量子力学方法求解所述目标分子
作为量子系统时的波函数系数;
第三计算模块, 用于根据所述波函数系数, 求解所述目标分子作为量子系统时的密度
矩阵;
正则化模块, 用于对所述 最小Slater基组正则化, 得到变换矩阵;
第二获取模块, 用于根据所述密度矩阵和变换矩阵, 获取 所述目标分子的特 征描述。
9.一种电子设备, 其特 征在于, 包括:
处理器; 以及
存储器, 其上存储有可执行代码, 当所述可执行代码被所述处理器执行时, 使所述处理
器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种存储介质, 其上存储有可执行代码, 当所述可执行代码被电子设备的处理器执
行时, 使所述处 理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 获取分子特征描述的方法、装置及存储介质
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