用于优化化学反应条件的计算设备、方法、计算机存储介质和程序产品技术

技术编号:45979896 阅读:10 留言:0更新日期:2025-08-01 18:42
本发明专利技术涉及利用计算机模型的计算机系统,公开了用于优化化学反应条件的计算设备、方法、计算机存储介质和程序产品。一种用于优化化学反应条件的计算设备包括计算资源和多个智能体,多个智能体被计算资源执行。多个智能体包括第一智能体、第二智能体和第三智能体。第一智能体被配置成构建层级优化树来限定搜索空间。第二智能体被配置成对搜索空间进行预测推理。第三智能体被配置成在层级优化树限定的搜索空间上执行贝叶斯优化,以确定经优化的化学反应条件。根据本发明专利技术的计算设备克服了现有的化学反应条件优化方案中的“冷启动”和“维度诅咒”问题,能够快速、有效地获得优化的化学反应条件,提升化学反应的反应性能并降低实验成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及利用计算模型的计算机系统,具体涉及用于优化化学反应条件的计算设备、方法、计算机存储介质和程序产品


技术介绍

1、化学反应广泛应用于工业生产、医药研发、绿色环保、能源开发和存储、食品加工、农业种植、科研教学等等现代社会的几乎所有领域。设置良好的化学反应条件是提升化学反应性能的核心环节,但同时也是一项非常具有挑战的工作。化学反应条件的优化往往要求反复的化学反应实验设计-实验的实际执行-反应条件的测试-反应参数的分析循环,并且需要实验人员对各种化学反应条件参数(诸如底物、添加剂、溶剂、浓度、催化剂、温度等等)做出准确的评估,这往往是耗时且成本高昂的,并且对实验人员提出了非常高的专业要求。

2、随着人工智能技术的发展,研究人员开始聚焦于将人工智能技术应用于化学反应条件的优化,通过诸如机器学习建模与预测、生成式人工智能推荐等来实现化学反应条件的自动优化,从而提升化学反应条件优化的准确性和效率并降低实验成本。

3、一些现有方案使用贝叶斯优化算法来对化学反应条件进行优化,尤其进行化合物配方筛选、催化体系设计和新材料发现等(例本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 一种用于优化化学反应条件的计算设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的计算设备,其特征在于,所述待分析的化学反应条件参数维度是从化学反应条件参数维度组中选择的,所述化学反应条件参数维度组包括反应物维度、溶剂维度、碱维度、催化剂维度、配体维度中的至少一项。

3.如权利要求1所述的计算设备,其特征在于,所述第一智能体被配置成调用所述第一模型,以针对每个待分析的化学反应条件参数维度中的候选参数,执行以下至少一项:

4.如权利要求3所述的计算设备,其特征在于,所述关键物理化学属性包括酸碱性、极性、价态、位阻效应、电子效应、挥发性、官能团中的至少一...

【技术特征摘要】

1. 一种用于优化化学反应条件的计算设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的计算设备,其特征在于,所述待分析的化学反应条件参数维度是从化学反应条件参数维度组中选择的,所述化学反应条件参数维度组包括反应物维度、溶剂维度、碱维度、催化剂维度、配体维度中的至少一项。

3.如权利要求1所述的计算设备,其特征在于,所述第一智能体被配置成调用所述第一模型,以针对每个待分析的化学反应条件参数维度中的候选参数,执行以下至少一项:

4.如权利要求3所述的计算设备,其特征在于,所述关键物理化学属性包括酸碱性、极性、价态、位阻效应、电子效应、挥发性、官能团中的至少一项,并且其中,所述物理化学属性的定量值包括描述所述物理化学属性的定量数据或结构指示。

5.如权利要求1所述的计算设备,其特征在于,所述层级优化树包括根节点和按层级组织的叶节点,所述根节点指示包括与所述目标化学反应相关联的全部化学反应条件参数组合的搜索空间,所述叶节点的每个层级指示一个化学反应条件参数维度,每个叶节点指示一个类别的候选参数,并且从所述层级优化树的所述根节点到最低层级,与叶节点的层级相关联的化学反应条件参数维度的重要程度递减,其中每个类别的候选参数包括一组物理化学属性相近的候选参数。

6.如权利要求5所述的计算设备,其特征在于,所述层级优化树还用于限定子搜索空间,所述子搜索空间包括与所述目标化学反应相关联的化学反应条件参数组合的子集,并且其中,所述子搜索空间通过逐层地对所述层级优化树进行遍历来确定。

7.如权利要求6所述的计算设备,其特征在于,所述子搜索空间基于上置信界算法、从所述层级优化树的根节点到所述最低层级、在所述层级优化树的每个层级迭代地选择的具有最高上置信界的叶节点来确定。

8.如权利要求7所述的计算设备,其特征在于,在所述层级优化树中,当前层级中的叶节点作为子节点,并且所述当前层级的上一层级中具有最高上置信界的叶节点作为父节点,并且其中,所述子节点的上置信界基于与所述子节点指示的候选参数相关联的反应性能、所述子节点的访问次数以及所述父节点的访问次数来确定。

9.如权利要求8所述的计算设备,其特征在于,所述子节点的上置信界进一步通过以下步骤被更新:

10.如权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李玉强张舒飞周东展白磊艾哲鸿韩栋欧阳万里
申请(专利权)人:上海人工智能创新中心
类型:发明
国别省市:

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