Materials Studio最強大的材料模擬計算平臺
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最后更新：2012-11-08
關 注 度：2376
生產(chǎn)企業(yè)：創(chuàng)騰科技有限公司
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產(chǎn)品詳細介紹一、Accelrys材料科學軟件的主要應用領域包括：
- 固體物理及表面化學
- 催化、分離與化學反應
- 高分子及軟材料
- 納米材料
- 材料表征與儀器分析
- 晶體與結晶
- QSAR (定量構效關系) 與配方設計
Accelrys(美國)公司是世界領先的計算科學公司，是一系列用于科學數(shù)據(jù)的挖掘、整合、分析、模建與模擬、管理和提交交互式報告的智能軟件的開發(fā)者，是目前全球范圍內(nèi)唯一能夠提供分子模擬、材料設計、化學信息學和生物信息學全面解決方案和相關服務的軟件供應商，所提供的全面解決方案和科技服務滿足了當今全球領先的研究和開發(fā)機構的要求。
Accelrys材料科學軟件產(chǎn)品提供了全面和完善的模擬環(huán)境，可以幫助研究者構建、顯示和分析分子、固體、表面和界面的結構模型，并研究、預測材料的結構與相關性質(zhì)。Accelrys的軟件是高度模塊化的集成產(chǎn)品，用戶可以自由定制、購買自己的軟件系統(tǒng)，以滿足研究工作的不同需要。
Accelrys軟件用于材料科學研究的主要產(chǎn)品是Materials Studio分子模擬軟件，它可以運行在臺式機、各類型服務器和計算集群等硬件平臺上。Materials Studio分子模擬軟件廣泛應用在石油、化工、環(huán)境、能源、制藥、電子、食品、航空航天和汽車等工業(yè)領域和教育科研部門；這些領域中具有較大影響的跨國公司及世界著名的高校、科研院所等研究機構幾乎都是Accelrys產(chǎn)品的用戶。
Materials Studio分子模擬軟件采用了先進的模擬計算思想和方法，如量子力學（QM）、線性標度量子力學(Linear Scaling QM)、分子力學(MM)、分子動力學(MD)、蒙特卡洛(MC)、介觀動力學(MesoDyn)和耗散粒子動力學（DPD）、統(tǒng)計方法QSAR(Quantitative Structure - Activity Relationship )等多種先進算法和X射線衍射分析等儀器分析方法；模擬的內(nèi)容包括了催化劑、聚合物、固體及表面、界面、晶體與衍射、化學反應等材料和化學研究領域的主要課題。
Materials Studio分子模擬軟件支持Windows和Linux操作平臺，而且界面非常友好、操作簡便，使化學及材料科學的研究者們能更方便地建立三維結構模型，并對各種小分子、晶體、無定型以及高分子材料的性質(zhì)及相關過程進行深入的研究，得到切實可靠的數(shù)據(jù)。
Materials Studio軟件使任何研究者都能得到和世界一流研究部門相一致的材料模擬技術。
二、Materials Studio模擬軟件與Pipeline Pilot流程處理平臺的整合
三、Materials Studio軟件的系統(tǒng)要求
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模塊介紹
- 基本環(huán)境
MS.Materials Visualizer
- 分子力學與分子動力學
MS.DISCOVER
MS.COMPASS
MS.Amorphous Cell
MS.Forcite
MS.Forcite Plus
MS.GULP
MS.Equilibria
MS Conformers
MS Adsorption Locator
MS.Sorption
- 晶體、結晶與X射線衍射
MS.Polymorph Predictor
MS.Morphology
MS.X-Cell
MS.Reflex
MS.Reflex Plus
MS.Reflex QPA
- 量子力學
MS.Dmol3
MS.CASTEP
MS.NMR CASTEP
MS Onetep
MS Gaussian Interface
MS QMERA
MS.VAMP
- 高分子與介觀模擬
MS.Synthia
MS.Blends
MS Mesocite
MS.DPD
MS.MesoDyn
MS Mesotek
MS.MesoProp
- 定量結構-性質(zhì)關系
MS.QSAR
MS.QSAR Plus
MS.Dmol3 Descriptor
基本環(huán)境
·MS. Visualizer
Visualizer可用來搭建分子、晶體、界面、表面及高分子材料結構模型，也可以構建樣式各異的納米團簇、介觀尺度的結構模型，提供分子疊合以及分子庫枚舉等所需的所有工具，可以操作、觀察及分析計算前后的結構模型，處理多種類型的圖型、表格或文本等形式的數(shù)據(jù)，并提供軟件的基本環(huán)境和分析工具以支持Materials Studio的其它產(chǎn)品。MS Visualizer是Materials Studio軟件的核心模塊，同時它還支持多種輸入、輸出格式，并可將動態(tài)的軌跡文件輸出成avi格式，到Microsoft Office系列產(chǎn)品中進行編輯或演示。另外，也支持與第三方
軟件或數(shù)據(jù)庫的對接和訪問，比如可以使用Conquest來查詢劍橋結構數(shù)據(jù)庫（CSD），輸出3D結構或者選擇其中的分子片斷等，不過使用者需要自己具有CSD的使用權限。
分子力學與分子動力學
·MS. Discover
Discover是Materials Studio的分子力學計算引擎。它使用了多種成熟的分子力學和分子動力學方法，這些方法被證明完全適應分子設計的需要。以多個經(jīng)過仔細推導和驗證的力場為基礎，Discover可以準確地計算出最低能量構象，并可給出不同系綜下體系結構的動力學軌跡。Discover還為Amorphous Cell等產(chǎn)品提供了基礎計算方法。周期性邊界條件的引入使得它可以對固態(tài)體系進行研究，如晶體、非晶和溶劑化體系。另外，Discover還提供強大的分析工具，可以對模擬結果進行分析，從而得到各類結構參數(shù)、熱力學性質(zhì)、力學性質(zhì)、動力學量以及振動強度。
·MS. COMPASS
COMPASS是“Condensed-phase Optimized Molecular Potential for Atomistic Simulation Study”的縮寫。它是一個支持對凝聚態(tài)材料進行原子水平模擬的功能強大的力場。它是第一個由凝聚態(tài)性質(zhì)以及孤立分子的各種從頭算和經(jīng)驗數(shù)據(jù)等參數(shù)化并驗證的從頭算力場。使用這個力場可以在很大的溫度、壓力范圍內(nèi)精確地預測出孤立體系或凝聚態(tài)體系中各種分子的構象、振動及熱物理性質(zhì)。在COMPASS力場的最新版本中，Accelrys加入了65個以上的無機氧化物材料以及混合體系（包括有機和無機材料的界面）的一些參數(shù)，使它的應用領域最終包含了大多數(shù)材料科學研究者感興趣的有機和無機材料。你可以用它來研究諸如表面、共混等非常復雜的體系。COMPASS力場可以被多個模塊調(diào)用，比如Discover、AmophousCell和ForcitePlus。
·MS. Amorphous Cell
Amorphous Cell允許你對復雜的無定型體系建立有代表性的模型，并對主要性質(zhì)進行預測。通過觀察體系結構和性質(zhì)的關系，可以對分子的一些重要性質(zhì)有更深入的了解，從而設計出更好的新化合物和新配方�？梢匝芯康男再|(zhì)有：內(nèi)聚能密度(CED)、狀態(tài)方程行為、鏈堆砌以及局部鏈運動、末端距和回旋半徑、X光或中子散射曲線、擴散系數(shù)、紅外光譜和偶極相關函數(shù)等。Amorphous Cell的特征還包括提供：任意共混體系的建模方法（包括小分子與聚合物的任意混合）、特殊的產(chǎn)生有序的向列型中間相以及層狀無定型材料的能力（用于建立界面模型以適應粘合劑及潤滑劑研究需要）、限制性剪切模擬、研究電極化和絕緣體行為的Poling法、多溫循環(huán)模擬以及雜化的蒙特卡羅模擬。Amorphous Cell的使用需要Discover分子力學引擎的支持。
·MS. Forcite 與MS Forcite Plus
先進的經(jīng)典分子力學工具，可以對分子或周期性體系進行快速的能量計算及可靠的幾何優(yōu)化還可以進行剛體優(yōu)化以及動力學模擬，可以實現(xiàn)模擬淬火、退火等功能。包含了Universal、Dreiding 等被廣泛使用的力場和PCFF、CVFF力場，并可以使用COMPASS力場以及多種電荷分配算法。支持二維體系的能量計算，可以對固態(tài)體系進行研究，如晶體、非晶和溶劑化體系，一整套的分析工具可用來對諸如偶極相關等復雜性質(zhì)進行分析；同時還可以分析 Discover 所產(chǎn)生的.arc和.his 軌跡文件，能夠得到各類結構參數(shù)、熱力學性質(zhì)、力學性質(zhì)、動力學量以及振動強度。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。
·MS GULP
GULP是一個基于分子力場的晶格模擬程序，可以進行幾何結構和過渡態(tài)的優(yōu)化，離子極化率的預測，以及分子動力學計算。GULP引入了多種力場，比如Brenner，Bush，Dreiding，Lewis與Tersoff等十幾種類型力場，既可以處理分子晶體，也可以計算離子性的材料。同時還可以利用已有的數(shù)據(jù)擬合出具有針對性的力場以供，研究獨特的體系。GULP可以計算的性質(zhì)包括：氧化物的性質(zhì)，點缺陷、摻雜和空隙，表面性質(zhì)，離子遷移，分子篩和其他多孔材料的反應性能和結構，陶瓷的性質(zhì)，無序結構等，可應用于多相催化、燃料電池、核廢物處理、蒸氣電解、氣體傳感器、汽車尾氣催化以及石油化工等諸多工業(yè)領域。
·MS. Equilibria
使用獨有的NERD力場來計算烴類化合物單組分體系或多組分混合物的氣液、液液相圖，溶解度作為溫度、壓力和濃度的函數(shù)也可同時得到，還可計算單組分體系的二階virial系數(shù)，臨界常數(shù)和共存曲線可以通過Ising Scaling分析得到。適用領域包括石油及天然氣加工過程（如凝析氣在高壓下的性質(zhì)）、石油煉制（重烴相在高壓下的性質(zhì)）、氣體處理、聚烯烴反應器（產(chǎn)物控制）、橡膠。除了直鏈和支鏈的烷烴、烯烴以外可計算的體系還有主要的醇類、硫化物、硫醇、硫化氫和氮氣等。
·MS Conformers
這個模塊提供了搜索非周期性分子體系的構象空間的方法，通過搜索可以找到能量較低的合理構象樣本。所研究的主要自由度是由分子體系的扭轉(zhuǎn)角來決定的。Conformers模塊可以實現(xiàn)系統(tǒng)或是隨機的構象搜索。當運行此模塊獲得一系列的構象時，可以進一步計算一系列描述符來對結構進行更詳細的分析。Conformers同樣支持在輸出的結果上進行二次搜索過程。比如從初始構象搜索得到的結構定義某個子結構，然后對于所有的子結構進行二次搜索。
·MS Adsorption Locator
可以用來模擬一種吸附物或者混合吸附物在基底上的負載情況。它可以在周期性或非周期性體系的基底上搜索到能量較低的吸附位點，或者研究混合吸附物中優(yōu)先吸附的成分等。吸附物通常為分子氣體或液體，基底可以是多孔晶體或表面，比如分子篩或者碳納米管；也可以是無定形結構，比如氧化硅凝膠或者活性碳。Adsorption Locator通過Monte Carlo的方法來確定可能的吸附構型，在這個過程中使用Monte Carlo方法來搜索在溫度緩慢降低的時候，基底-吸附物體系的構象空間。
·MS. Sorption
使用 Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) 方法預測分子在微孔材料 (如分子篩) 中的吸附性質(zhì)，可用于吸附等溫線、結合位、結合能、擴散途徑及分子選擇性的研究。
晶體、結晶與X射線衍射
·MS. Polymorph Predictor
Polymorph是一個算法集，目的是測定晶體的低能多晶型。此方法可以與實驗衍射數(shù)據(jù)相關聯(lián)或者僅僅使用材料的化學結構來實現(xiàn)此目的。晶體的多晶型可能會導致不同的性質(zhì)，因此判斷哪種晶型更加穩(wěn)定或者接近穩(wěn)定態(tài)是非常重要的。在處理過程中微小的改變都會導致穩(wěn)定性的大幅度變化。Polymorph中的相似性選擇和聚類算法允許用戶將相似模型歸類，從而節(jié)省計算時間。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。
·MS. Morphology
從晶體結構來模擬晶體的生長形貌。可以預測晶體生長外形，預測主生長面，研發(fā)特殊效果的摻雜成分，控制溶劑和雜質(zhì)的效應。
·MS. X-Cell
已申請專利的X-Cell是一種全新、高效、綜合、易用的指標化算法，它使用消光決定（extinction-specific）的二分法對參數(shù)空間進行詳盡無遺的搜索，最終給出可能的晶胞參數(shù)的完整清單。在許多情況下X-Cell顯示出比DICVOL、TREOR 和 ITO更高的成功率。X-Cell可以很好的處理粉末衍射數(shù)據(jù)指標化過程中的許多難點，如樣品含有雜質(zhì)相、峰位重疊、零點偏移、極端形狀的晶胞等。
·MS. Reflex
模擬晶體材料的X光、中子以及電子等多種粉末衍射圖譜。可以幫助確定晶體的結構，解析衍射數(shù)據(jù)并用于驗證計算和實驗結果。模擬的譜圖可以直接與實驗數(shù)據(jù)比較，并能根據(jù)結構的改變進行即時的更新。粉末衍射指標化算法包括：TREOR90, DICVOL91, ITO and X-Cell。結構精修工具包括Rietveld精修和Pawley精修。另外，Reflex可以利用粉末衍射的無定型參考數(shù)據(jù)和結晶參考數(shù)據(jù)來確定物質(zhì)的結晶度(Crystallinity)。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。
·MS. Reflex Plus
在Reflex標準功能的基礎上加入已被廣泛驗證的Powder Solve技術，提供了一套可以從高質(zhì)量的粉末衍射數(shù)據(jù)確定晶體結構的完整工具。包括粉末指標化、Pawley精修、解結構以及Rietveld精修。結構的全局搜索過程可以選用Monte Carlo模擬退火和Monte Carlo并行回火兩種算法，求解過程中同時考慮到了優(yōu)先取向的影響。
·MS. Reflex QPA
利用粉末衍射數(shù)據(jù)及Rietveld方法進行定量相分析的強大工具，可以通過多相樣品的粉末衍射圖判定不同組成成分的相對比例。可用于化學品或醫(yī)藥工業(yè)中有機或無機材料組成成分的確定。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。
量子力學
·MS. Dmol3
獨特的密度泛函（DFT）量子力學程序，是唯一可以模擬氣相、溶液、表面及固體的性質(zhì)及行為、并可以同時考慮周期性與非周期性溶劑化效應的商業(yè)化量子力學程序，應用于化學、材料、化工、固體物理等許多領域�？捎糜谘芯烤啻呋⒍嘞啻呋�、半導體、分子反應等，也可預測諸如溶解度、蒸氣壓、配分函數(shù)、溶解熱、混合熱等性質(zhì)。可計算能帶結構、態(tài)密度。方便的自旋極化設置，還可用于計算磁性體系。同時還支持基于量子力學的動力學計算。基于內(nèi)坐標的算法高效準確，支持并行計算。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。
·MS. CASTEP
先進的量子力學程序，使用平面波贗勢的方法。廣泛應用于陶瓷、半導體以及金屬等多種材料�？裳芯康膬�(nèi)容包括：晶體材料的性質(zhì)（半導體、陶瓷、金屬、分子篩等）、表面和表面重構的性質(zhì)、表面化學、電子結構（能帶及態(tài)密度、聲子譜）、晶體的光學性質(zhì)、點缺陷性質(zhì)（如空位、間隙或取代摻雜）、擴展缺陷（晶粒間界、位錯）、成分無序等。方便的自旋極化設置，還可用于計算磁性體系�？娠@示體系的三維電荷密度及波函數(shù)、模擬STM圖像、固體材料的紅外光譜、計算電荷差分密度。
·MS. NMR CASTEP
通過第一原理DFT理論預測NMR化學位移和電場梯度張量。方法適于計算包括有機分子、陶瓷和半導體在內(nèi)的眾多類型材料的團簇、固體、表面的NMR位移。
·MS ONETEP
ONETEP是針對于大體系計算的具有革命性的基于量子力學的程序。ONETEP在密度矩陣公式中使用密度泛函理論（DFT）。在ONETEP中，密度矩陣是根據(jù)特殊的最大局域泛函和非正交的廣義萬尼爾函數(shù)得到的。ONETEP是一個線性標度的方法，所以隨著體系原子數(shù)目的增加，計算總能的時間是線性增加的。使用ONETEP進行第一性原理量化計算的典型應用有表面化學，結構性質(zhì)，大分子體系的構象研究以及碳納米管的結構和能量計算。同樣也可以研究半導體和陶瓷材料中缺陷的相關性質(zhì)（空位，空隙，摻雜，晶界和位錯）。
·MS Gaussian Interface
可以通過Materials Studio的用戶界面鏈接到Gaussian 03服務器，使用Gaussian程序進行計算，并對Gaussian的運行結果進行可視化分析。需要用戶有Gaussian03使用權。
·MS QMERA
MS QMERA為模擬研究人員提供了一種有效的方法，可以把密度泛函理論(DFT)方法的精確性與力場(Force Field)方法的快速性結合起來。這種雜化方法使在較短時間內(nèi)對超大體系進行精確模擬計算成為可能。MS QMERA使用MS DMol3量子力學引擎和MS GULP的分子力學引擎，特別適合對化學反應活性進行模擬計算——這些化學反應的活性位置在化學上是定域的，能夠在不犧牲精度的情況下，以比純粹DFT計算方法快十倍的效率進行幾何優(yōu)化和過渡態(tài)搜索；研究人員還可以使用這種方法研究涉及到納米管、納米團簇以及無定型材料等問題。這種虛擬實驗技術可幫助實驗室大幅度減少實驗成本投入，縮短研發(fā)周期。除此之外，研究體系還包括金屬氧化物、金屬有機物、有機物大分子、生物分子、蛋白質(zhì)等體系。
·MS. VAMP
半經(jīng)驗的分子軌道程序，適用于有機和無機的分子體系。可快速計算分子的多種物理和化學性質(zhì)，其計算的速度和精度介于分子力學方法和量子力學之間。快速的VAMP程序可以為DFT程序提供了良好的初始結構以便進行精確的結構優(yōu)化。經(jīng)DFT優(yōu)化好的結構可以用VAMP來計算各種性質(zhì)和光譜。VAMP中還引入了ZINDO哈密爾敦函數(shù)，可計算包含過渡金屬的有機金屬體系的紫外光譜。VAMP還可以向分子動力學模擬提供參數(shù)。
高分子與介觀模擬
·MS. Synthia
可快速預測高分子諸多性質(zhì)的定量結構-性質(zhì)關系軟件包。對均聚物和無規(guī)共聚物可預測從遷移性質(zhì)到力學性能的一系列性質(zhì)。
·MS. Blends
Blends可用于預測溶劑和聚合物體系的可混合性，并且能夠很好地給出這些體系在制造過程中的穩(wěn)定性。這種模擬技術能夠從二元混合物的化學結構預測出混合物的熱力學性質(zhì)，生成相圖來確定穩(wěn)定性區(qū)域。作為一個快速的篩選工具，Blends可以在縮減試驗次數(shù)的同時開發(fā)出穩(wěn)定的產(chǎn)品配方。
-MS Mesocite
MS Mesocite是一個基于粗粒度模擬方法的、可以對廣泛體系進行模擬研究的分子力學工具集，模擬的對象大小尺寸在納米到微米尺度范圍，相應地，模擬變化的時間范圍落在納秒至微秒?yún)^(qū)間。MS Mesocite的模擬對象遍及多種工業(yè)領域，比如復合材料、涂料、化妝品以及藥物控緩釋等，它可以提供流體在平衡態(tài)下、在有剪切力存在下以及其它受限制條件下的結構與動力學性質(zhì)。MS Mesocite的突出特點是使用完全區(qū)別于傳統(tǒng)介觀模擬技術，轉(zhuǎn)而采用力場(Forcefield)方法—比如MS Martini力場—來描述粗粒度之間的相互作用，從而得到結構、密度、熱力學、濃度分布、回旋半徑等多種參數(shù)和結果。同時，您還可以使用力場編輯工具對MS Mesocite的力場進行編輯，以獲得滿足特殊要求的力場，從而拓展了MS Mesocite的應用范圍。
·MS. DPD
耗散粒子動力學（Dissipative particle dynamics，DPD）是一款介觀尺度的模擬程序，它提供流體動力學算法，能在較大時間和空間尺度上對粗粒度系統(tǒng)進行模擬計算研究。它采用周期性邊界條件使得模擬更加有效；可以使用平面墻來研究體系受限所帶來的影響，而Lees-Edwards周期邊界可以用來模擬體系的剪應力過程。同時可以得到界面張力和臨界膠束濃度等，也可以通過可視化界面或者數(shù)值結果來進行分析。應用DPD程序可以對各式各樣、形狀各異的介觀高分子體系進行模擬計算，同時可以對納米碳管等剛性體系進行模擬計算。
·MS. MesoDyn
MesoDyn是一款采用平均場密度泛函理論方法的介觀尺度模擬程序，可用來研究跨越長時間過程的大體系，比如復雜流體的動力學性質(zhì)、平衡態(tài)結構等。此方法使用源自化學組分梯度和朗文噪音的組分密度場方法。體系的微相分離、膠束和自組裝過程都可以使用MesoDyn程序進行研究。固定幾何結構的剪應力和受限影響都可以進行研究。 MesoDyn的應用包括：涂料，化妝品，共混材料，表面溶劑，復雜藥物傳輸以及其它領域。
-MS Mesotek
MS Mesotek是一個基于改進的Helfand自洽場理論的介觀尺度模擬方法，用于對聚合物、高分子、溶液、納米粒子等混合物、復雜流體系統(tǒng)的相行為進行模擬研究，包括對高分子量的聚合物熔融和共混等行為進行模擬計算。借助MS Mesotek，從簡單的均聚物和嵌段共聚物，到復雜的接枝共聚物、星型共聚物，甚至與梳子的拓撲結構相似的共聚物，都可以通過建立介觀結構模型得以被計算研究；同時，根據(jù)需要，也可以研究上述這些聚合物與球形納米粒子之間的相互作用，從而給出這些體系的介觀相自由能以及相圖。
·MS. MesoProp
MesoPro是一個預測具有多組分納米結構材料宏觀性質(zhì)的新工具，可以對聚合物、表面活性劑和連續(xù)相進行研究，從而應用于表面涂層、粘合劑、密封劑、人造橡膠、水泥、復合材料、凝膠和層壓板材料等的開發(fā)工作。作為一個可以將純組分和復雜混合物的性質(zhì)聯(lián)系起來的研究工具，MesoPro可應用于諸多體系的配方設計和模擬研究，比如嵌段共聚物、聚合物表面活性劑、納米結構共混體系以及膜界面等。
定量結構-性質(zhì)關系
·MS. QSAR
QSAR模塊是一個功能全面的工具集，用于在實驗信息(“性質(zhì)”)和分子水平特征(“描述符”)之間產(chǎn)生統(tǒng)計回歸數(shù)學模型。這個數(shù)學模型可以用于對未知材料性質(zhì)的預測：通過對分子的描述符（包括那些處理條件和配方數(shù)據(jù)的描述符）進行計算，從而在性質(zhì)和描述符之間建立函數(shù)關系。同時，允許用戶研究訓練集的描述符和性質(zhì)之間的差異性和相關性。QSAR的描述符包含的范圍很廣，其中包括Forcite、VAMP和FAST描述符。這些描述符使得材料的各種性質(zhì)得以精確模擬。除了基本的統(tǒng)計算法，還可以使用靈活的遺傳算法（GA）。遺傳算法是一個用于處理多變量、多描述符的理想方法，在處理大數(shù)據(jù)集的時候有著很高的價值和效率。此方法使用“適者生存”的理論來進行工作：那些對性質(zhì)有影響的描述符可以進入到下一代中，而沒有影響的則消亡。保留下來的正交描述符會產(chǎn)生更高精確度的模型。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。
·MS. QSAR Plus
在MS QSAR功能的基礎上增加量化描述符以及神經(jīng)網(wǎng)絡算法。
·MS Dmol3 Descriptor
使用量子力學模塊DMol3計算得到的分子和周期體系的描述符，進一步擴展了QSAR的研究范圍。這些與反應性能相關的描述符包括原子的Fukui函數(shù)描述符，它可用來描述單個原子親電性、親核性以及對自由基反應的敏感程度；周期體系描述符包括晶格能和態(tài)密度描述符，能夠很好地表征晶體的相關性質(zhì)。
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Materials Studio 模擬軟件與 Pipeline Pilot流程處理平臺的整合
·Pipeline Pilot 簡介
在現(xiàn)實研究工作中，很多時候我們需要處理大量的數(shù)據(jù)，尤其是在某些領域，需要處理的數(shù)據(jù)量每十二個月就會翻一倍，這就對數(shù)據(jù)的收集、管理、分析與有效利用帶來極大挑戰(zhàn)。Pipeline Pilot 就是應運這個要求而誕生的一種數(shù)據(jù)流管理平臺.
圖示：Pipeline Pilot工作流程示意圖
總的來說，Pipeline Pilot可以應用于化學信息學、生物信息學以及材料科學等諸多能產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的工業(yè)企業(yè)與科研部門，這是由于Pipeline Pilot能夠幫助我們高效地完成很多工作：
1． 數(shù)據(jù)信息的獲得、處理與加工：Pipeline Pilot包含多個材料科學組件、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計建模組件、圖像處理組件以及文本信息處理組件，能夠完成對模型體系的從量子力學、分子力學到晶體結構分析以及結構-性質(zhì)關系等一系列的模擬計算，獲得大量數(shù)據(jù)結果，并能在此基礎上完成篩選、分析、處理等一系列流程化工作；
2． 數(shù)據(jù)處理報告的規(guī)范化與科學化：Pipeline Pilot同時包含有多種數(shù)據(jù)報告組件，可以為客戶定制數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘流程的總結報告，報告中可以現(xiàn)實多個表格、曲線圖和圖像，從多個角度對數(shù)據(jù)進行觀察，用客戶認為最好的方式來顯示數(shù)據(jù)和分析結果，便于闡述、存檔、管理與共享；
3． 最大限度資源的整合與共享：Pipeline Pilot包含有集成組件，能夠使它與現(xiàn)有的計算資源集成在一起，能夠把外部的應用程序和數(shù)據(jù)庫無縫鏈接到Pipeline Pilot的任何數(shù)據(jù)處理流程中，同時PP支持與第三方分子模擬設計軟件Materials Studio、Discovery Studio聯(lián)合使用，并能以多種方式實現(xiàn)資源共享，比如三種客戶端模式(網(wǎng)頁客戶端、Lite客戶端和標準客戶端)和多用戶網(wǎng)頁共享模式。這種資源整合與共享能夠最大限度有效地利用現(xiàn)有資源，避免資源重置和浪費，降低成本，提升客戶的創(chuàng)新能力和競爭力；
4． 工業(yè)企業(yè)或者研究部門的信息管理平臺：Pipeline Pilot能夠方便地建立不同的協(xié)議來實現(xiàn)不同部門人員的登錄，并通過對數(shù)據(jù)庫的實時存儲、管理和查詢，實現(xiàn)對工業(yè)中海量信息資源最有效的利用，從而大大提高工業(yè)企業(yè)和研發(fā)部門的整體工作效率。
MCC(Materials Components Collection)是Pipeline Pilot中的材料研究組件；4.2版本的MCC可以調(diào)用Materials Studio中DMol3，F(xiàn)orcite，，VAMP，QSAR，Reflex，Reflex QPA等模塊的功能，同時也可以使用Perl Scripting功能。通過在PP中調(diào)用MCC4.2可以實現(xiàn)研究工作的流程化，提高工作效率，使計算流程合理化，科學化和效率化。
·Perl Scripting
Perl Scripting功能：Materials Studio模擬平臺加進了Perl語言編譯功能，提供了便捷易用的界面，使用者可以根據(jù)研究課題的不同特點非常高效地編譯出理想的計算程序；這些計算程序簡潔快速地調(diào)用Materials Studio分子模擬平臺的各個功能模塊的關鍵詞，即使對Perl語言不精通的使用者也能很快上手使用該項功能。編譯好的計算程序，不僅可以在本地平臺上運行，也可以提交到遠程服務器上運行。該功能的引入不僅使得使用者了解Materials Studio軟件的內(nèi)部運行機制，也方便了使用者做更多的個性化設置，發(fā)揮出Materials Studio分子模擬平臺更多的技術潛力。
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