Implementace algoritmu optimalizace hejnem částic do programu FOX
Implementation of algorithm of particle swarm optimization into programme FOX
Type of document
diplomová prácemaster thesis
Author
Milan Kočí
Supervisor
Drahokoupil Jan
Opponent
Černý Radovan
Study program
Inženýrství pevných látekInstitutions assigning rank
katedra inženýrství pevných látekRights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Show full item recordAbstract
Řešení krystalových struktur látek na základě jejich práškového difrakčního záznamu je významným nástrojem v$~$chemii, fyzice a$~$materiálovém inženýrství. Jedním z$~$používaných nástrojů je program FOX, do kterého byl nově implementován algoritmus optimalizace hejnem částic. Parametry algoritmu lze individuálně nastavit nebo využít přednastavených hodnot. Interakce s$~$algoritmem může probíhat jak z$~$grafického rozhraní, tak pomocí skriptu v$~$programovacím jazyce Python. Dále byla optimalizace hejnem částic úspěšně aplikována na tři krystalové struktury (PbSO$_4$, paracetamol, sofosbuvir), přičemž všechny byly správně identifikovány a$~$odpovídaly publikovaným strukturám. Porovnání s$~$existujícím algoritmem paralelního temperování ukázalo, že PSO dosahuje lepších výsledků funkce za kratší čas, zejména pro složitější strukturu sofosbuviru. Studium parametrů PSO na struktuře paracetamolu poskytlo hlubší vhled a$~$identifikovalo tendence, které ovlivňují konvergenci algoritmu. Nastavením těchto parametrů lze dosáhnout ještě lepších výsledků. } Solving crystal structures of materials based on their powder diffraction pattern is an important tool in chemistry, physics and materials engineering. One of the used utilities is program FOX, into which the particle swarm optimization algorithm has been newly implemented. The parameters of the algorithm can be individually set, or pre-set values can be used. Interaction with the algorithm can take place both from the graphical interface and using a$~$script in the Python programming language. Furthermore, the particle swarm optimization was successfully applied to three crystal structures (PbSO$_4$, paracetamol, sofosbuvir), all of which were correctly identified and corresponded to published structures. Comparison with the existing parallel tempering algorithm showed that PSO achieves better results of the function in a$~$shorter time, especially for the more complex structure of sofosbuvir. The study of PSO parameters on the paracetamol structure provided deeper insight and identified tendencies that affect the convergence of the algorithm. Setting these parameters can achieve even better results.