化学脚本编辑器的设计与实现

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计算化学是化学与计算机科学高度交叉、相互渗透的新兴学科。主要研究内容包括:化学知识(如化学表达式、化学反应及其机理和条件等)的计算机表示;化学反应机理的理论计算、分子模拟等。目前已有许多化学软件应用在不同的计算化学领域,如Gaussian是从头计算使用最广泛的化学软件,是研究诸如取代效应,反应机理,势能面等的有力工具;MOPAC是使用最广泛的半经验量化程序,用于研究气体,溶液和固体的化学特性等。这些软件的普遍应用大大推动了计算化学的飞速发展。随着化学研究问题的复杂度越来越高,化学家需要采用众多软件协同完成研究工作,这使得以网格技术为基础的化学研究环境受到越来越多的重视。网格环境具有资源共享的特性,多种计算化学相关的软件可以协作处理用户所提交的任务。然而,不同的软件使用的脚本语言不同,这就导致化学家在使用这些资源时,不得不掌握它们各自规定的语言,这在很大程度上限制了计算化学的发展,成为各种计算化学在实际应用中的一个瓶颈问题。UDLC (Unified Job-Description Language on Chemical-Grid)研究目标是在已有化学软件的脚本语言的基础上,借助形式语言学的方法,设计一种面向化学家的通用化学作业描述语言,使其既具有化学软件脚本语言描述准确、执行效率高等优点,又符合化学家的日常书写习惯,最大限度地满足计算化学相关研究工作的需要。在语法实现的过程中,如何抽取现有化学软件脚本语言的共性成为实现UDLC最终目标至关重要的一个组成部分。因此作为前期准备工作,设计和开发一种可以支持多种化学语言的编辑器成为必不可少的一部分。本论文的研究目标是设计并实现一个支持多种化学脚本语言的编辑器。本文在论述了计算化学特点并分析网格应用特点,探讨国内外化学脚本编辑器的基础上,针对目前计算化学领域流行的脚本编辑器的特点,提出了化学脚本编辑器的整体开发思路,并提供了化学脚本编辑器针对高斯脚本的具体实现。该化学脚本编辑器不仅为化学家提供了语法检查功能,而且提供语法高亮、鼠标双击、内容提示、文本装饰、文本悬浮帮助、标注悬浮帮助、快速帮助、超链接、模版、脚本结构展示等辅助性功能。本文的主要工作及研究成果如下:1.通过调研已有的编辑器构架,提出了构建化学脚本编辑器的总体设计思路。2.通过深入调研各种化学软件所提供的编辑器特点,总结其共性,确定了本化学脚本编辑器所应具备的功能。3.通过研究Eclipse插件开发机制、JFace文本框架、DLTK框架,结合所提出的化学脚本编辑器整体架构,对化学脚本编辑器进行了设计实现。
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