МУЛЬТИПОПУЛЯЦИОННЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ПОРОШКОВОЙ ДИФРАКЦИИ

摘要

An approach to the automatic solution of crystal structures on the basis of powder diffraction data using a multipopulation genetic algorithm (MPGA) is described. The advantage of using of coevolution with the exchange of better individuals compared with evolution within a single genetic algorithm without interpopulation exchange is shown. The process of searching for a structural solution using the MGA is illustrated and analyzed by example of the known crystal structure of Ca_2Al_3O_6F (sp. gr. R3, a = 17.3237(1), с = 7.0002(0) A, Z= 6, V= 1819.38(1) A~3). The graphs of the fitness function for best structural models and maps of distribution of atomic positions at different stages of the algorithm work are given.%Описан подход к автоматизированному решению кристаллических структур на основе порошковых дифракционных данных при помощи мультипопуляционного генетического алгоритма (МПГА). Показано преимущество использования коэволюции с обменом лучшими индивидами, по сравнению с эволюцией в рамках одиночного генетического алгоритма без межпопуляционного обмена. Иллюстрируется, анализируется процесс поиска структурного решения при использовании МПГА на примере известной кристаллической структуры Ca_2Al_3O_6F (пр. гр. R3, а = 17.3237(1) А, с = 70002(0) А, Z-6, V= 1819.38(1) А~3). Приводятся графики функции пригодности лучших структурных моделей и карты распределения атомных позиций на разных этапах работы алгоритма.