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[ C A L Y P S O A n E f f i c i e n t S t r u c t u r e P r e d i c t i o n M e t h o d a n d C o m p u t e r S o f t w a r e ] D o w n l o a d A n o n y m o u s U s e r P r o f i l e S i g n i n S i g n o u t H o m e S u c c e s s S t o r i e s G e t t i n g C A L Y P S O C A L Y P S O S a a S R e l e a s e N o t e s D o c u m e n t a t i o n P u b l i c a t i o n s D e v e l o p e r s G r o u p F o r u m W o r k s h o p D a t a B a s e N e w R e l e a s e : C A L Y P S O 7 . 0 i s r e a d y ! ( S e e r e l e a s e n o t e s ) C A L Y P S O ( C r y s t a l s t r u c t u r e A n a L Y s i s b y P a r t i c l e S w a r m O p t i m i z a t i o n ) i s a n e f f i c i e n t s t r u c t u r e p r e d i c t i o n m e t h o d a n d i t s s a m e n a m e c o m p u t e r s o f t w a r e . T h e a p p r o a c h r e q u i r e s o n l y c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s f o r a g i v e n c o m p o u n d t o p r e d i c t s t a b l e o r m e t a s t a b l e s t r u c t u r e s a t g i v e n e x t e r n a l c o n d i t i o n s ( e . g . , p r e s s u r e ) , t h u s t h e C A L Y P S O p a c k a g e c a n b e u s e d t o p r e d i c t / d e t e r m i n e t h e c r y s t a l s t r u c t u r e a n d d e s i g n t h e m u l t i f u n c t i o n a l m a t e r i a l s ( e . g . , s u p e r h a r d ) . T h e C A L Y P S O p a c k a g e i s p r o t e c t e d b y t h e C o p y r i g h t P r o t e c t i o n C e n t e r o f C h i n a w i t h t h e r e g i s t r a t i o n N o . 2 0 1 0 S R 0 2 8 2 0 0 a n d c l a s s i f i c a t i o n N o . 6 1 0 0 0 7 5 0 0 . W H A T I S T H E F E A T U R E ? P r e d i c t i o n s o f t h e e n e r g e t i c a l l y s t a b l e / m e t a s t a b l e s t r u c t u r e s a t g i v e n c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s a n d e x t e r n a l c o n d i t i o n s ( e . g . , p r e s s u r e ) f o r c l u s t e r s , 2 D l a y e r s , s u r f a c e s , a n d 3 D c r y s t a l s . D e s i g n o f n o v e l f u n c t i o n a l m a t e r i a l s , e . g . , s u p e r h a r d m a t e r i a l s . O p t i o n s f o r t h e s t r u c t u r a l e v o l u t i o n s u s i n g g l o b a l o r l o c a l P S O . S t r u c t u r e s e a r c h e s w i t h a u t o m a t i c v a r i a t i o n o f c h e m i c a l c o m p o s i t i o n s . S t r u c t u r e p r e d i c t i o n s w i t h f i x e d c e l l p a r a m e t e r s , o r f i x e d s p a c e g r o u p s , o r f i x e d m o l e c u l e s . C A L Y P S O i s c u r r e n t l y i n t e r f a c e d w i t h V A S P , C A S T E P , Q u a n t u m E s p r e s s o , G U L P , S I E S T A a n d C P 2 K c o d e s . T h e i n t e r f a c e w i t h o t h e r t o t a l e n e r g y c o d e s c a n a l s o b e i m p l e m e n t e d b y u s e r s r e q u e s t . M a j o r T e c h n i q u e s E m p l o y e d T h e s u c c e s s o f C A L Y P S O m e t h o d i s o n a c c o u n t o f t h e i n t e g r a t i o n o f s e v e r a l m a j o r t e c h n i q u e s : S t r u c t u r a l e v o l u t i o n t h r o u g h P S O a l g o r i t h m . P S O i s b e s t k n o w n f o r i t s a b i l i t y t o c o n q u e r l a r g e b a r r i e r s o f e n e r g y l a n d s c a p e s b y m a k i n g u s e o f t h e s w a r m i n t e l l i g e n c e a n d b y s e l f i m p r o v i n g s t r u c t u r e s . B o t h g l o b a l a n d l o c a l P S O a l g o r i t h m s h a v e b e e n i m p l e m e n t e d . T h e g l o b a l P S O h a s t h e a d v a n t a g e o f f a s t c o n v e r g e n c e , w h i l e l o c a l P S O i s g o o d a t a v o i d i n g p r e m a t u r e c o n v e r g e n c e a n d t h u s e n h a n c e t h e c a p a b i l i t y o f C A L Y P S O i n d e a l i n g w i t h m o r e c o m p l e x s y s t e m s . S y m m e t r y c o n s t r a i n t s d u r i n g s t r u c t u r e g e n e r a t i o n t o r e d u c e s e a r c h i n g s p a c e a n d e n h a n c e t h e s t r u c t u r a l d i v e r s i t y . S t r u c t u r a l c h a r a c t e r i z a t i o n t e c h n i q u e s t o e l i m i n a t e s i m i l a r s t r u c t u r e s , d e f i n e n o n f l y i n g a r e a s , e n h a n c e s e a r c h i n g e f f i c i e n c y , a n d d i v i d e e n e r g y s u r f a c e s f o r l o c a l P S O s e a r c h i n g . ( i ) b o n d c h a r a c t e r i z a t i o n m a t r i x t e c h n i q u e ( i i ) a t o m c e n t e r e d s y m m e t r i c a l f u n c t i o n t e c h n i q u e I n t r o d u c i n g n e w s t r u c t u r e s p e r g e n e r a t i o n w i t h c o n t r o l l a b l e p e r c e n t a g e t o e n h a n c e s t r u c t u r a l d i v e r s i t y . I n t e r f a c e t o a n u m b e r o f l o c a l s t r u c t u r a l o p t i m i z a t i o n c o d e s v a r y i n g f r o m h i g h l y a c c u r a t e D F T m e t h o d s t o f a s t s e m i e m p i r i c a l a p p r o a c h e s t h a t c a n d e a l w i t h l a r g e s y s t e m s . L o c a l s t r u c t u r a l o p t i m i z a t i o n e n a b l e s t h e r e d u c t i o n o f n o i s e o f e n e r g y s u r f a c e s a n d t h e g e n e r a t i o n o f p h y s i c a l l y j u s t i f i e d s t r u c t u r e s . W h y P S O ? A s a n u n b i a s e d g l o b a l o p t i m i z a t i o n m e t h o d , p a r t i c l e s w a r m o p t i m i z a t i o n ( P S O ) i s i n s p i r e d b y t h e c h o r e o g r a p h y o f a b i r d f l o c k a n d c a n b e v i e w e d a s a d i s t r i b u t e d b e h a v i o r a l g o r i t h m t h a t p e r f o r m s m u l t i d i m e n s i o n a l s e a r c h ( s e e , e . g . , K e n n e d y & E b e r h a r t 1 9 9 5 ) . P S O i s m e t a h e u r i s t i c a s i t m a k e s f e w o r n o a s s u m p t i o n s a b o u t t h e s o l u t i o n s a n d c a n s e a r c h v e r y l a r g e s p a c e s o f c a n d i d a t e s o l u t i o n s ( d u b b e d a s p a r t i c l e s ) b y m o v i n g t h e m i n t h e s e a r c h s p a c e b a s e d o n e f f i c i e n t a l g o r i t h m s o v e r t h e p a r t i c l e s p o s i t i o n a n d v e l o c i t y . “ I n p a s t s e v e r a l y e a r s , P S O h a s b e e n s u c c e s s f u l l y a p p l i e d i n m a n y r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n a r e a s . I t i s d e m o n s t r a t e d t h a t P S O g e t s b e t t e r r e s u l t s i n a f a s t e r , c h e a p e r w a y c o m p a r e d w i t h o t h e r m e t h o d s . A n o t h e r r e a s o n t h a t P S O i s a t t r a c t i v e i s t h a t t h e r e a r e f e w p a r a m e t e r s t o a d j u s t . O n e v e r s i o n , w i t h s l i g h t v a r i a t i o n s , w o r k s w e l l i n a w i d e v a r i e t y o f a p p l i c a t i o n s . P S O h a s b e e n u s e d f o r a p p r o a c h e s t h a t c a n b e u s e d a c r o s s a w i d e r a n g e o f a p p l i c a t i o n s , a s w e l l a s f o r s p e c i f i c a p p l i c a t i o n s f o c u s e d o n a s p e c i f i c r e q u i r e m e n t . ” T h a n k s t o h t t p : / / w w w . s w a r m i n t e l l i g e n c e . o r g H i s t o r y o f P S O o n S t r u c t u r e P r e d i c t i o n A l t h o u g h P S O a l g o r i t h m h a s b e e n e m p l o y e d t o v a r i o u s o p t i m i z a t i o n p r o b l e m s , t h e a p p l i c a t i o n o f P S O i n s t r u c t u r e p r e d i c t i o n s t a r t e d o n l y r e c e n t l y . I t w a s a t t e m p t e d f o r i s o l a t e d s y s t e m s ( s m a l l c l u s t e r s a n d m o l e c u l e s ) b y C a l l , Z u b a r e v & B o l d y r e v i n 2 0 0 7 . H o w e v e r , t h i s e f f o r t d i d n o t l e a d t o a n y p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n . T h e C A L Y P S O t e a m i n d e p e n d e n t l y i n i t i a l i z e d t h e i d e a o f a p p l y i n g P S O a l g o r i t h m i n t o s t r u c t u r e p r e d i c t i o n i n 2 0 0 6 ( M a a n d W a n g ) b e f o r e C a l l e t a l ’ s w o r k a n d m a d e t h e f i r s t a p p l i c a t i o n o f P S O a l g o r i t h m i n t o s t r u c t u r e p r e d i c t i o n o f e x t e n d e d s y s t e m s ( e . g . , 3 D c r y s t a l s b y W a n g , L v , Z h u & M a i n 2 0 1 0 , 2 D l a y e r s b y W a n g , M i a o , e t a l , i n 2 0 1 2 , 2 D s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n b y L u e t a l , i n 2 0 1 4 ) . S t r u c t u r e s e a r c h i n g e f f i c i e n c i e s o f i s o l a t e d s y s t e m s h a v e b e e n s u b s t a n t i a l l y i m p r o v e d b y t h e C A L Y P S O t e a m ( L v , W a n g , Z h u & M a ) i n 2 0 1 2 , w h e r e t h e s u c c e s s o f t h i s a p p l i c a t i o n h a s b e e n b a c k e d u p w i t h t h e i n t r o d u c t i o n o f v a r i o u s e f f i c i e n t t e c h n i q u e s ( e . g . , b o n d c h a r a c t e r i z a t i o n m a t r i x f o r f i n g e r p r i n t i n g s t r u c t u r e s , s y m m e t r y c o n s t r a i n t s o n s t r u c t u r e g e n e r a t i o n , e t c . ) . T h e C A L Y P S O m e t h o d , p a c k e d w i t h t h e P S O a l g o r i t h m a n d m a n y e n h a n c e m e n t t e c h n i q u e s , i s s u c c e s s f u l i n s o l v i n g n u m e r o u s s t r u c t u r a l p r o b l e m s . A s a r e s u l t , C A L Y P S O h a s r e c e i v e d w o r l d w i d e a t t e n t i o n . T i l l t h e m i d d l e o f 2 0 1 8 , t h e r e a r e m o r e t h a n 2 2 0 0 r e g i s t e r e d u s e r s o f C A L Y P S O , d i s t r i b u t e d o v e r 5 9 d i f f e r e n t c o u n t r i e s . I n o n l y 8 y e a r s , t h e s u c c e s s o f C A L Y P S O c o d e h a s b e e n r e c o r d e d i n o v e r 6 1 0 h i g h p r o f i l e p u b l i c a t i o n s , i n c l u d i n g a n u m b e r o f p a p e r s i n N a t . C h e m . , N a t . C o m m u n . , P N A S , P R L , J A C S , A n g e w . C h e m . I n t . E d i t . , e t c . P r e d i c t e d X e F e 3 a n d X e N i 3 p r o v i d e s a s o l u t i o n t o t h e m i s s i n g X e p a r a d o x s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n f e a t u r i n g s e l f a s s e m b l e d c a r b o n n a n o t u b e s a r r a y s S u p e r c o n d u c t i v e s o d a l i t e l i k e c l a t h r a t e c a l c i u m h y d r i d e a t h i g h p r e s s u r e s H i g h p r e s s u r e p a r t i a l l y i o n i c p h a s e o f w a t e r i c e S p i r a l c h a i n O 4 f o r m o f d e n s e o x y g e n N o v e l S u p e r h a r d C a r b o n : C C e n t e r e d O r t h o r h o m b i c C 8 P r e d i c t i n g T w o D i m e n s i o n a l B o r o n C a r b o n C o m p o u n d s b y t h e G l o b a l O p t i m i z a t i o n M e t h o d T h r e e D i m e n s i o n a l C a r b o n N a n o t u b e P o l y m e r s P r e d i c t e d n o v e l h i g h p r e s s u r e p h a s e s o f l i t h i u m P r e v i o u s N e x t C o p y r i g h t © 2 0 2 2 C A L Y P S O D e v e l o p e r s G r o u p 吉 公 网 安 备 2 2 0 1 0 4 0 2 0 0 1 0 4 4 号 吉 I C P 备 2 0 2 2 0 0 0 3 2 9

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