В конференц-зале Межвузовского научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению 26 февраля 2016 года состоялась лекция доктора Джузеппе Фадды «Evolutionary algorithms for the prediction of crystalline structures: an overview».Джузеппе Фадда, не столь давно ставший сотрудником нашего центра, является специалистом по методам математического моделирования в материаловедении. Он ведет свою научную деятельность и преподает на факультете математики Университета г. Падуя (Италия).
В своей лекции он обзорно рассказал об основных терминах и понятиях, используемых в эволюционных алгоритмах, и рассмотрел шаги алгоритма, приводящие к модели нового вещества или материала с заданными свойствами.
Речь шла, в том числе, о перспективе расчёта структур, которые могут быть получены в экстремальных условиях: при большом давлении, высокой температуре. Это особенно интересно для геологии и тектоники, может облегчить предсказания процессов в недрах Земли. Другое давление, другие условия существования веществ, изменённые характеристики атомов, другая последовательность атомных орбиталей – это дает жизнь в недрах Земли совершенно неожиданным веществам. Например, проф. А. Оганов с помощью этого метода предсказал существование хлоридов натрия с совершенно невероятным составом Na2Cl7, Na3Cl и 1/1000000 доля таких веществ в кристаллах хлорида натрия – обычной поваренной соли - придает им голубоватый оттенок, т.е. кристаллы соли, добытые из-пол земли отличаются по цвету от обычной привычной поваренной соли.
В будущем могут быть спроектированы и синтезированы новые материалы с выдающимися свойствами, о которых мы не догадываемся сейчас. И эволюционные алгоритмы - путь к получению новых необычных материалов для разных разделов техники. Лектор отметил, что наш программный комплекс ToposPro может быть использован в этих алгоритмах для классификации и поиска исходных моделей, пробных вариантов строения новых кристаллических веществ. Кроме того ToposPro поможет при отбраковке неудачных вариантов моделирования, существенно ограничивая количество гипотетически возможных веществ и материалов.
Таким образом, перспективная задача для наших сотрудников в соавторстве с Джузеппе Фаддой - объединить возможности эволюционных алгоритмов и ToposPro для расширения границ применимости дизайна соединений, получаемых в нестандартных условиях.