分子篩廠家講解基于遺傳算法預測分子篩骨架

遺傳算法預測分子篩骨架是一類借鑒生物界的進化規律演化而來的隨機化搜索方法。它是由美國密歇根大學的研究組于20世紀60年代時提出。遺傳算法預測分子篩骨架是計算機科學人工智能領域中用于解決最優化問題的一種搜索啟發式算法，是進化算法的一種。這種方法將待優化的體系視為一個“種群”，通過優化種群的基因編碼，完成種群的進化，最終使研究體系達到最優化。

最初提出的遺傳算法預測分子篩骨架通常被稱為標準遺傳算法預測分子篩骨架或簡單遺傳算法預測分子篩骨架。遺傳算法預測分子篩骨架都包含選擇操作、交叉操作和變異操作這三個部分。算法對進化中的種群反復進行這三種操作，直到滿足某一極限條件而終止算法。

具體來說，主要分以下幾個步驟：

（1）選擇目標種群的函數，確定變量定義域及編碼精度，形成編碼方案。

（2）隨機產生一組種群。

（3）選擇一部分種群進行交叉操作或變異，形成一組新的種群。

（4）評價種群，計算每個個體的合適值。

（5）檢查結束條件，若滿足，則算法結束，當前結構組中合適值最高的個體即所要結構，否則轉步驟（3）繼續進行計算。

遺傳算法預測分子篩骨架的核心就是三類遺傳操作，算法對結構組中的個體不斷進行遺傳進化操作，然后計算適應值，再產生新的種群組以替換舊的種群組。整個算法就是在不斷地重復“產生—檢查—替換”的過程。

2004年，開發了一種基于遺傳算法預測分子篩骨架的分子篩結構預測方法，依據分子篩結構中晶胞尺寸、組成骨架的原子以及結構孔道區域排斥區等參數來進行計算。該算法包括兩個主要階段，在第一階段，候選結構由遺傳算法預測分子篩骨架生成，并采用價值函數來評估所有產生的候選結構的質量；在第二階段，通過分子力學的方法對第一階段產生的結構進行進一步精修。

在這種遺傳算法預測分子篩骨架中，為了促進孔道產生，采取了排斥區內禁止原子進入的原則。排斥區可以是橢圓的、圓柱狀或平面區域，通過定義額外的價值函數直接或間接地限定排斥區區城是進行遺傳算法預測分子篩骨架的第一步，或直接通過消除禁區的結構網絡。結果表明，間接或直接限定排斥區可以大大提高目標預測孔道結構的生成。

2007年，又進一步提出了基于進化算法的結構預測方法。不同于遺傳算法預測分子篩骨架所優化的是基因類型的代碼，進化算法優化的是原子坐標。他們指出，進化算法的效率要優于遺傳算法預測分子篩骨架。采用結合排斥區的進化算法，具有特定孔道的分子篩，例如SOD和CHA，都可以產生出來。湖南天怡新材料有限公司是專業生產NaY分子篩、Y型分子篩、ZSM-5分子篩、USY分子篩、REY分子篩等為主要產品的分子篩廠家，如有需求，歡迎咨詢。