Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Bc. Lucie Zárubová Vedoucí práce: Mgr. Karel Oleksy, doc. RNDr. René Kalus, Ph.D.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Bc. Lucie Zárubová Vedoucí práce: Mgr. Karel Oleksy, doc. RNDr. René Kalus, Ph.D."— Transkript prezentace:

1 Bc. Lucie Zárubová Vedoucí práce: Mgr. Karel Oleksy, doc. RNDr. René Kalus, Ph.D.

2  Cíle práce  Úvod  Známé výsledky  Nové testy  Získané hodnoty energií pro klastry vody  Závěr a výhledy

3  Získat vhodné nastavení parametrů výpočetního programu  Získat energie klastrů vody s 2-15, 20 molekulami pro interakční model TIP4P, které se budou lišit od energií z Cambridge Cluster Database pouze o malé hodnoty

4 EVOLUČNÍ ALGORITMY  Používající pro řešení úloh postupy napodobující evoluční procesy známé z biologie (dědičnost, mutace, přirozený výběr, křížení)  Například tzv. genetický algoritmus GENETICKÉ ALGORITMY  Hledá řešení složitých problémů neřešitelných exaktními algoritmy pomocí aplikací principů evoluční biologie  Jedinec většinou reprezentován binárními čísly (řetězcem nul a jedniček), ale i jinak (např. stromem, maticí….)  V praxi využívány k řešení různých optimalizačních úloh

5 VÝPOČETNÍ PROGRAM V našem výpočetním programu lze provést několik změn nastavení. Lze  nastavit počet optimalizací a počet generací v jedné optimalizaci  nastavit různé pravděpodobnosti různých evolučních operátorů  nastavit různý typ interakčního modelu v klastru vody (TIP3P, TIP4P, TIP5P)  nastavit různý počet molekul v klastru

6 Z prvních testů již víme, že:  Všechny části programu nejsou paralelizovatelné → počet optimalizací, které získáme, se bude blížit k určité konečné hodnotě – přibližně k 8000, i když program spustíme na více než 8 procesorech - test paralelizace  Pro menší molekulární klastry vody nachází program stabilní konfigurace, pro větší klastry (n>9) třeba provést další testy

7  V dalším testu jsme hledali optimální nastavení pravděpodobností použití různých evolučních operátorů:  Při použití genotypové mutace je nejlepším nastavením pravděpodobnost 0,1  Při použití fenotypové mutace je nejvhodnější nastavení programu pravděpodobnost 0,01  Při použití křížení pomocí řezu rovinou je nejvhodnější co největší pravděpodobnost mutace (tj. 1,0)  Pro křížení jednotlivých proměnných je nejlepším nastavením nenulová pravděpodobnost mutace  Při použití křížení na úrovni molekul nehraje nastavení pravděpodobnosti roli

8  Při hledání optimálního nastavení pravděpodobností různých evolučních operátorů jsme měnili hodnotu pravděpodobnosti pouze u jednoho operátoru, hodnoty pravděpodobností u ostatních operátorů byly nastaveny na určité hodnotě → Nedosáhli bychom jiného optimálního nastavení, kdybychom měnili pravděpodobnosti u více evolučních operátorů současně???

9 TEST INTERAKCE EVOLUČNÍCH OPERÁTORŮ  Hledali jsme, zda se nastavení evolučních operátorů mezi sebou neovlivňuje  Provedli jsme 3 skupiny testů: Hodnoty pravděpodobností 3 evolučních operátorů byly nastaveny optimálně, nastavení pravděpodobnosti u zbylého evolučního operátoru jsme měnili Pravděpodobnosti u dvou evolučních operátorů byly nastaveny optimálně a nastavení pravděpodobností u zbylých dvou operátorů jsme měnili

10 U třetího testu byla nastavena optimálně hodnota pravděpodobnosti jen u jednoho operátoru, hodnoty pravděpodobností u ostatních operátorů byly měněny → z testů vyplynulo, že operátory mezi sebou neinteragují, můžeme tedy v nastavení programu použít optimální hodnoty získané v předchozím testu

11 TEST HLEDÁNÍ OPTIMÁLNÍHO NASTAVENÍ POČTU CHROMOZOMŮ  Prováděn pro klastry s 13, 14, 15 a 20 molekulami vody – energie těchto klastrů se od energie z CCD lišila o větší hodnoty  Snaha nalézt nastavení s minimální odchylkou od energií klastrů z CCD  Optimální nastavení: (H 2 O) 13  12 chromozomů stejně jako pro klastr s 15 a 20 molekulami, pouze pro klastr (H 2 O) 14  48 chromozomů

12 TEST HLEDÁNÍ OPTIMÁLNÍHO NASTAVENÍ POČTU GENERACÍ A OPTIMALIZACÍ  Hledali jsme optimální nastavení počtu generací během 1 optimalizace a zároveň celkového počtu optimalizací  Pro vybrané velikosti klastrů vody s 13, 14, 15 a 20 molekulami  Vycházeli jsme z původního nastavení programu, v němž součin počtu optimalizací a počtu generací dával dohromady tisíc  Zkoušeli jsme pouze různé kombinace nastavení počtu generací a zároveň celkového počtu optimalizací  Použili jsme optimální nastavení zjištěné předchozími testy

13  Optimální nastavení: (H 2 O) 13  50 optimalizací, během každé optimalizace 20 generací, případně 25 optimalizací, v každé optimalizaci 40 generací stejně jako pro klastr se 14 a 15 molekulami, pouze pro klastr (H 2 O) 20  17 optimalizací, během každé optimalizace 60 generací

14 Počet molekul vody v klastru Naše energie [eV] Energie z CCD [eV] 2 0, , ,20831, ,57641, ,04972, ,52422, ,16623, ,56953, ,05234, ,4581 4,4721

15 Počet molekul vody v klastru Naše energie [eV] Energie z CCD [eV] 12 5,06185, ,52345, ,04186, ,51216, ,99849,0479

16  Získali jsme optimální nastavení výpočetního programu pro klastry vody s 2-15 a 20 molekulami – pro interakční model TIP4P  Další práce: Zjistit hodnoty energií pro klastry s molekulami vody Zjistit hodnoty energií pro klastry vody s interakčním modelem TIP5P, jiné modely vyvinuté na Kfy OU Zjistit hodnoty energií pro klastry vody s příměsí

17


Stáhnout ppt "Bc. Lucie Zárubová Vedoucí práce: Mgr. Karel Oleksy, doc. RNDr. René Kalus, Ph.D."

Podobné prezentace


Reklamy Google