【摘 要】
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智能计算方法是一种模拟自然界和智能系统基本规律求解问题的方法,可以把复杂问题通过特定的模型简单化表示,被广泛应用于众多研究领域。本文使用智能计算方法建立集成学习模
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智能计算方法是一种模拟自然界和智能系统基本规律求解问题的方法,可以把复杂问题通过特定的模型简单化表示,被广泛应用于众多研究领域。本文使用智能计算方法建立集成学习模型,以校正非共价键相互作用的计算精度。非共价键相互作用是分子间一种复杂的弱相互作用,与许多物理化学现象密切相关,但却无法通过明确的公式进行计算。为了获得较精确的计算结果,节约计算成本,本文将机器学习方法与量子化学方法相结合,通过集成模型提高非共价键相互作用的计算精度。本文运用M062X、B3LYP、PBE、ωb97XD四种密度泛函理论方法配合6-31G*、6-31+G*、AUG-cc-pvdz、cc-pvdz四个基组在真空状态下对分子体系进行非共价键相互作用计算。一方面,通过建立回归集成模型校正密度泛函理论计算值来提高计算精度,校正后均方根误差显著减小,最佳结果为0.22千卡/摩尔。另一方面,以氢键、色散力、混合相互作用为主导建立分类集成模型,分类精度最高可达到98%,最低能够达到94%。所建集成模型均有良好拟合度,预测能力和稳定性均较强,能够有效校正非共价键相互作用的计算。另外,综合分类和回归的模型分析得到与非共价键相互作用的重要特征,其对非共价键的理论计算和实验研究均具有重要的意义。
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