【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算化学和物理，特别涉及一种晶体性质预测方法、装置、计算机设备和储存介质。
技术介绍
1、晶体元素通常指的是在晶体结构中组成晶体的元素。晶体是一种物质的结晶形式，其中原子、分子或离子以高度有序的方式排列，形成具有周期性结构的固体。这种有序的结构使得晶体具有独特的物理和化学性质。在晶体中，原子或分子沿特定方向和间距排列，形成晶格。晶格的特定排列方式决定了晶体的晶体结构，而晶格中存在的元素则被称为晶体元素。这些元素的排列方式直接影响了晶体的性质，例如光学、热学和电学性质。每个晶体元素在晶体中占据特定的位置，其相互间的排列方式和连接方式由晶体的结构决定。不同的元素和晶体结构导致了各种不同类型的晶体，包括金属晶体、共价晶体、离子晶体等。对晶体元素进行预测具有多方面的作用和意义，通过对晶体元素的预测，科学家和工程师可以更有效地设计和发现新型材料，了解晶体元素的性质和结构可以帮助预测材料的特定性质，例如电导率、热导率、机械性能等，这对于开发具有特定应用需求的先进材料，如电子器件、光学材料、能源存储材料等，具有重要的意义。可以用于进行高通量材料筛选。这意味着可以快速地评估大量的潜在材料，从而减少实验室试验的时间和成本。这对于快速发现具有特定性能的新型材料具有重要意义。
2、数十年来，第一性原理方法一直被广泛认可为一种有效的模拟材料特性的手段。由于第一性原理方法通常需要近似求解薛定谔方程，其计算复杂度与电子数量的三次方成正比，因此，巨大的计算消耗限制了其用于大尺度体系及复杂物理过程的模拟。例如，成核、缺陷和相变通常受到
3、现有技术中，申请公布号cn 108536998 a，申请公布日：2018.09.14，公开了一种适用于机器学习势能面构造的物质结构描述方法，该方法构造一系列特征函数作为输入信息，这些特征函数以原子间键长、键角为基本变量，通过组合幂函数、截断函数、球谐函数及三角函数构造原子周围环境，包含成键、配位等结构信息，利用机器学习方法训练物质体系的全局势能面数据，得到机器学习势能面。
4、但是，以上方法获得在进行势能面构造时，直接将特征函数作为输入信息可能导致机器学习模型仅能学习到初级特征无法学习到更具有代表含义的高级特征，导致其对未知数据的预测性能不高。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种晶体性质预测方法、装置、计算机设备和储存介质，可以解决现有技术中对晶体元素性质预测性能不高的技术问题。
2、本专利技术提供一种晶体元素性质预测方法，包括：
3、设定截断半径，根据截断半径构造用于关注待预测晶体元素中位于截断半径近内的原子的截断函数，根据截断函数获得待预测晶体元素的环境描述符；
4、根据环境描述符的径向和角度，获取待预测晶体元素的中心原子的结构特征：径向矩阵和角度矩阵；
5、通过对径向矩阵和角度矩阵进行嵌入操作以学习待预测晶体元素的泛化能力强的特征表示，将嵌入操作后的结果输入到能够表达环境描述符各个方面的多头自注意力机制中进行晶体元素的性质预测。
6、进一步的，所述截断函数，包括：
7、
8、其中，fc(·)是余弦截断函数，rij是截断半径内中心原子之间的距离，rc是所设定的截断半径。
9、进一步的，所述环境描述符的获取步骤包括：
10、获得中心原子的三体项：
11、
12、
13、其中，是中心原子的三体项，l指角度描述符函数勒让德多项式的阶数，其中lmax是勒让德多项式允许的最大阶数，n是描述符切比雪夫多项式的阶数，namax是描述符中切比雪夫多项式允许的最大阶数，rij是截断半径内中心原子之间的距离，rik是邻居原子之间的距离，pl(cosθijk)是l阶勒让德多项式，θijk是rij和rik之间的夹角；
14、gn(rij)是距离rij的函数，tn是第一类n阶chebyshev多项式。
15、进一步的，所述径向矩阵和角度矩阵的获取步骤包括：
16、根据环境描述符的径向和角度将中心原子的环境描述符分成两部分；
17、根据邻近原子的元素类型将两部分分别组织成大小为和大小为的矩阵，其中，nele是元素种类数目。
18、进一步的，所述对径向矩阵和角度矩阵进行嵌入操作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶体性质预测方法，其特征在于，包括:
2.根据权利要求1所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述截断函数，包括：
3.根据权利要求1所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述环境描述符的获取步骤包括：
4.根据权利要求3所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述径向矩阵和角度矩阵的获取步骤包括：
5.根据权利要求4所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述对径向矩阵和角度矩阵进行嵌入操作，包括：
6.根据权利要求5所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述将嵌入操作后的结果输入到多头自注意力机制中进行性质预测，包括：
7.根据权利要求6所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述多头自注意力机制中的连接方式是层归一化和残差连接。
8.一种晶体性质预测装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1～7任一项所述的方法。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器
...【技术特征摘要】
1.一种晶体性质预测方法，其特征在于，包括:
2.根据权利要求1所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述截断函数，包括：
3.根据权利要求1所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述环境描述符的获取步骤包括：
4.根据权利要求3所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述径向矩阵和角度矩阵的获取步骤包括：
5.根据权利要求4所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述对径向矩阵和角度矩阵进行嵌入操作，包括：
6.根据权利要求5所述的晶体性质预测方法，其特征在于，所述将嵌入操作后的结果输入到多...
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