基于克隆选择的混合遗传算法在碳纳米管结构优化中的研究! - 物理学报.pdf

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 ’% !! $$’ !! ， ， ， ?@ *’% 4? * !! 4?AB0CBD $$’ （ ） !$$$6($7$$’7’% !! 7’)!6$# 89:8 5;=-98 =-4-98 $$’ 9E.F * 5EGH * =?I * 基于克隆选择的混合遗传算法在 碳纳米管结构优化中的研究! ）） ） ） ! ! ! 保文星 朱长纯 崔万照 !）（西安交通大学电子与信息工程学院，西安 #!$$% ） ）（西北第二民族学院计算机系，银川 #’$$!） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $$% !! ($ $$’ ( ) 针对分子动力学模拟中碳纳米管的结构优化问题，提出了一种新的优化算法 新的优化算法在遗传算法的基 * 础上，引入了克隆选择机理和模拟退火技术* 对五个典型函数的优化测试结果表明，该算法有哪些信誉好的足球投注网站过程稳定性好，可 较好地实现全局最优 将其应用于碳纳米管原子结构优化，加快了能量优化速度，提高了优化质量 模拟结果说明， * * 混合遗传算法的优化时间随原子数增加而呈线性增长* 在碳纳米管原子数较多时，结构优化时间比共轭梯度法降 低一个数量级左右，大大降低了系统的模拟时间* 关键词：分子动力学，碳纳米管，能量优化，遗传算法，克隆选择算法 ： ， !## +!)’ +!%) 系统势能达到最小，从而获得稳定的几何结构 在能 * !, 引 言 量优化中，主要通过计算原子间势能来获得优化后 原子的几何位置 原子间的势能是关于原子坐标的 * 自从 !! 年-./.01 发现碳纳米管以来，对碳纳 一个复杂的多维函数，势能函数 （ ， ，…， ）是 ! ! # 米管性能的研究一直是国际新材料研究领域的热 多个独立变量的函数，能量优化就是在函数 ! 中找 ［］ 点! * 研究表明，碳纳米管具有优越的电学和力学性 到一个最小值点 在该点处，函数的一阶偏导数为