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公開番号2025170447
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2022130179
出願日2022-08-17
発明の名称情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
出願人株式会社Preferred Networks,ENEOS株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G16C 20/10 20190101AFI20251112BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】精度の高い反応経路を探索する。
【解決手段】情報処理装置は、 1 又は複数のメモリと、 1 又は複数のプロセッサと、を備える。前記 1 又は複数のプロセッサは、始状態から終状態を接続する経路を取得し、前記経路における両端以外の極小点に基づいて前記経路を分割し、前記分割された経路を最適化し、前記最適化処理の結果に基づいて、前記始状態から前記終状態までの反応経路を取得する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
1 又は複数のメモリと、
1 又は複数のプロセッサと、を備え、
前記 1 又は複数のプロセッサは、
始状態から終状態を接続する経路を取得し、
前記経路における両端以外の極小点に基づいて前記経路を分割し、
前記分割された経路を最適化し、
前記最適化の結果に基づいて、前記始状態から前記終状態までの反応経路を取得する、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
少なくとも、 NEB 法、 OM-NEB 法、 EB 法、 String 法、 Growing String 法、 Simplified String 法、 Improved Tangent String 法のいずれか１つの手法を用いて、前記経路を取得する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
前記分割された経路に基づいて、遷移状態を取得し、
前記遷移状態に基づいて、前記反応経路を取得する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
前記遷移状態の取得処理によって第２の極小点が検出された場合、前記第２の極小点に基づいて前記分割された経路を分割する、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
前記分割された経路に基づいて、第１の手法を用いて前記遷移状態を探索し、
前記第１の手法の探索結果に基づく第２の手法の実行により、前記遷移状態を取得する、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
前記第１の手法により探索された前記遷移状態の近傍の点に基づいて、前記第２の手法を実行する、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
前記第２の手法が発散した場合、前記第１の手法を用いた前記遷移状態の探索を、実行条件を変えて再度実行する、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
前記第１の手法で取得した最大エネルギーに基づいて、前記第２の手法の発散を判定する、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記第１の手法は、 Climbing String 法、 NEB 法、 CI-NEB 法、 OM-NEB 法、 EB 法、それらの組み合わせ、のいずれかであり、
前記第２の手法は、 Dimer 法、Sella 法のいずれかである、
請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記 1 又は複数のプロセッサは、
第３の手法を用いて、少なくとも、前記取得した遷移状態と前記始状態を接続する経路、又は、前記取得した遷移状態と前記終状態を接続する経路のいずれかを探索し、
前記探索した経路を接続することで、前記反応経路を取得する、
請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
分子の反応における既知の始状態と終状態とを接続する経路の中で最もエネルギーの低い経路を求め、分子の反応経路を探索することがある。 NEB (Nudged Elastic Band) 、 String といった手法があるが、収束性や速度において課題が残る。
【０００３】
また、 NEB 、 String 等による反応経路の探索を、 Dimer 法、 Sella 、 CNEB (Climbing NEB) 等の手法及び IRC (Intrinsic Reaction Coordinate) と組み合わせることにより、反応経路探索の精度を向上することができるが、極所解があると NEB がうまく動作しない、パラメータのチューニングがセンシティブである、また、経路中において最もエネルギーが高くなる遷移状態を取得しても IRC における最適化がうまくいくとは限らない、といった問題から、これらの手法を組み合わせて自動的に反応経路探索を実現することは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
M. Jafari, et.al., “Reliable and Efficient Reaction Path and Transition State Finding for Surface Reactions with the Growing String Method”, Journal of Computational Chemistry, 2017, 38, 645-658, https://deepblue.lib.umich.edu/biFStream/handle/2027.42/136310/jcc24720.pdf?sequence=2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、精度の高い反応経路を探索する情報処理装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、情報処理装置は、 1 又は複数のメモリと、 1 又は複数のプロセッサと、を備える。前記 1 又は複数のプロセッサは、始状態から終状態を接続する経路を取得し、前記経路における両端以外の極小点に基づいて前記経路を分割し、前記分割された経路を最適化し、前記最適化処理の結果に基づいて、前記始状態から前記終状態までの反応経路を取得する。
【０００７】
一実施形態によれば、情報処理装置は、 1 又は複数のメモリと、 1 又は複数のプロセッサと、を備える。前記 1 又は複数のプロセッサは、経路に基づいて Climbing String 法を実行することで遷移状態を探索し、前記探索結果に基づく Dimer 1法を実行することで前記遷移状態を取得する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
化学反応におけるエネルギー分布の一例を示す図。
化学反応経路探索の一例を示す図。
化学反応経路探索の一例を示す図。
化学反応経路探索の一例を示す図。
化学反応経路探索の一例を示す図。
一実施形態に係る化学反応経路探索の処理の一例を示すフローチャート。
一実施形態に係る経路における極小点を示す図。
一実施形態に係る経路における String の最適化を示す図。
一実施形態に係る遷移状態の探索の処理を示すフローチャート。
一実施形態に係る遷移状態の探索の処理の一過程を示す図。
一実施形態に係る経路探索の処理の一過程を示す図。
一実施形態に係る経路探索の一例を示す図。
一実施形態に係る経路探索の処理の一過程を示す図。
一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア実装例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図面及び実施形態の説明は一例として示すものであり、本発明を限定するものではない。
【００１０】
まず、化学反応における経路探索について簡単に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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