Implementace algoritmů pro aproximaci potenciálů atomových vazeb pomocí výpočtů kvantové mechaniky

Bc. Vít MAZÍN

Master's thesis

Implementation of algorithms for optimization of atomic bond potential parameters using calculations of quantum mechanics

Abstract:

Ve fyzice i většině dalších vědních oborů je výpočetní práce důležitým doplňkem k experimentům i teorii a v současnosti převážná většina experimentálních i teoretických prací zahrnuje některé numerické výpočty, simulace nebo počítačové modelování. Proto je použití moderních algoritmů dovolujících efektivnější výpočty velkým přínosem. Tato práce je zaměřena na využití optimalizačních algoritmů v oblasti teoretické fyziky. Cílem práce je implementovat algoritmy pro optimalizaci parametrů potenciálů atomových vazeb. Tyto energetické potenciály jsou využívány pro počítačové simulace metodou molekulární dynamiky a jejich parametry budou optimalizovány vzhledem k výsledkům, které předpovídá kvantová mechanika. Práce nebude zaměřena na samotné výpočty metodou molekulární dynamiky a kvantové mechaniky. Programy pro tyto výpočty budou poskytnuty.

Abstract:

In physics and also in majority fields of science, computational work is a fundamental complement to both experiments and theory, and currently a majority of both experimental and theoretical studies involve some numerical calculations, simulations or computer modeling. Therefore, the use of modern algorithms that allow more efficient calculations is of great benefit. This work is dedicated to the application of optimization algorithms in the field of theoretical physics. The aim of this work is to implement algorithms for the optimization of atomic bond potential parameters. These energy potentials are used for computer simulations using molecular dynamic method. The parameters of these potentials will be optimized in respect to the results predicted by quantum mechanics. The work will not focus on the actual calculations using the molecular dynamics and quantum mechanics methods. Program codes for these calculations will be provided.

Keywords

molekulární dynamika, kvantová mechanika, optimalizační algoritmus, genetický algoritmus, spo, aproximace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 5. 2020

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Očenášek, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Computer Science and Engineering / Software Engineering