CN111462826B - 提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备及存储介质 - Google Patents

提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备及存储介质，其中，提示量子化学模拟计算进度的方法包括：获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件；解析所述日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息；根据所述量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。本发明的提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备，可以提示每个分子模型的进度，从而，可以及时了解待计算分子模型组中每个分子模型的迭代收敛情况，为使用者的工作安排提供参考，提高了工作效率。

Description

提示量子化学模拟计算进度的方法和电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及量子计算领域，尤其是涉及一种提示量子化学模拟计算进度的方法，以及执行该方法的电子设备和存储该方法的计算机存储介质。
背景技术
量子计算可以应用于解决经典棘手的化学问题，使得新材料、药物、催化剂或高温超导体的设计成为可能，因此，量子计算化学正迅速成为一门需要量子信息和计算化学知识的跨学科领域。但是，面对计算化学所涉及的巨大计算量，经典计算机在计算精度、计算尺寸等方面显得能力有限，在一定程度上限制了计算化学的发展，因此，量子计算机应运而生。
就目前的量子计算机发展水平而言，可以通过变分量子特征值求解算法(Variational Quantum Eigensolver，简称VQE)，在量子计算机上实现化学模拟。该算法作为用于寻找一个较大矩阵的特征值的量子与经典混合算法，不仅能保证量子态的相干性，其计算结果还能达到化学精度。
但是，量子化学模拟在计算多分子模型或复杂分子模型时，计算量非常大，例如，少则需要几秒、几分钟，多则需要几天、几周甚至几个月。当使用量子化学模拟计算分子模型的属性时，可以根据该分子模型的电子个数以及以往的经验，粗略的估算计算需要的总时长，在实际进行计算时，不能及时了解当前的实时进度情况，因而影响工作人员得工作安排及工作效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种提示量子化学模拟计算进度的方法，该方法可以提示量子化学模拟计算时化学分子模型的实时计算进度，从而提高工作效率，便于工作安排。
本发明另一个目的在于提出一种非临时性计算机存储介质。
本发明再一个目的在于提出一种电子设备。
为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的提示量子化学模拟计算进度的方法包括：获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件；解析所述日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息；根据所述量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。
根据本发明实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法，通过获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件，获得量子化学模拟计算进度信息，并根据量子化学模拟计算进度信息对各个分子模型的进度进行提示，从而，可以及时了解分子模型实时的计算进度，为工作安排提供参考，提高工作效率。
在一些实施例中，解析所述日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息，包括：解析所述日志文件的文件内容，获得每个所述分子模型的实际迭代次数和设置最大迭代次数。
在一些实施例中，根据所述量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度，包括：
根据所述最大迭代次数和所述实际迭代次数计算每个分子模型的未进行迭代次数；
提示每个所述分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数。从而，可以看到每个分子迭代收敛的情况，这样可以更好的指导使用者的工作。
在一些实施例中，提示每个所述分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数，包括：控制显示单元以进度条对每个所述分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数进行显示，其中，所述进度条包括N段子进度条，其中，N等于所述待计算分子模型组中分子模型的数量，每段所述子进度条提示对应分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数。从而，可以及时了解每个分子模型当前的实际迭代次数以及计算收敛情况，为调整迭代次数提供参考，提高了工作效率。
在一些实施例中，控制每段所述子进度条以不同的颜色显示对应分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数。从而，可以更加清晰地、直观地查看各个分子模型的实际迭代收敛情况，为工作安排提供参考，利于提高工作效率。
本发明第二方面实施例提出一种非临时性计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现所述的提示量子化学模拟计算进度的方法。
本发明第三方面实施例的电子设备，包括：至少一个处理器；与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被至少一个所述处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的提示量子化学模拟计算进度的方法。
根据本发明实施例的电子设备，通过处理器执行所述的提示量子化学模拟计算进度的方法，可以对每个分子模型的实时计算进度进行提示，从而，可以及时了解迭代收敛情况，为用户工作安排提供参考，可以提高工作效率。
在一些实施例中，所述电子设备还包括：显示单元，与至少一个所述处理器连接，用于提供进度条，以提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。从而，可以更加清晰地、直观地查看各个分子模型的实际迭代收敛情况，为工作安排提供参考，利于提高工作效率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的记录量子化学模拟计算过程中计算的日志文件的流程图；
图2是根据本发明的一个实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法的流程图；
图3是根据本发明的一个实施例的电子设备的框图；
图4是根据本发明的另一个实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
在进行量子化学模拟时，往往需要计算一组分子模型，例如可以称之为待计算分子模型组，待计算分子模型组包括多个分子模型，例如分子模型的个数记为N。为了实时了解各个分子模型的实时计算进度，可以对每个分子模型计算进度进行提示。
在本发明的实施例中，在对该待计算分子模型组中分子模型进行计算时，记录相关的日志文件，以记录当前分子模型的计算进度信息，例如，包括日志文件A和日志文件B，其中，日志文件A记录待计算分子模型组的总迭代次数total_iters和待计算分子模型组的当前迭代次数cur_iters，日志文件B记录每个分子模型配置的最大迭代次数MaxIter和实际迭代次数RealIter。
下面对待计算分子模型组中分子模型进行模拟计算过程中记录日志文件A和日志文件B的过程进行说明，如图1所示，具体包括如下步骤。
步骤S1，读取配置参数，进行量子化学模拟初始化工作。
例如，设置总迭代次数total_iters＝N*MaxIter，设置当前迭代次数cur_iters以及分子模型的索引值i，i＝0,1¨N-1。其中，当前迭代次数cur_iters的初始值为0，分子模型的索引值i的初始值为0。
步骤S2，遍历待计算分子模型组，针对遍历到的待计算分析模型组中的当前分子模型，执行步骤S3。
步骤S3，判断待计算分子模型组的所有分子模型是否遍历完毕，如果是，直接执行步骤S9；如果否，执行步骤S4。
步骤S4，设置被遍历的当前分子模型的迭代计算次数iter，以及当前分子模型的实际迭代次数RealIter；迭代并更新当前分子模型的迭代计算次数iter和当前分子模型的实际迭代次数RealIter；其中：当前分子模型的迭代计算次数变量iter的初始值为0，每迭代更新一次增加1；当前分子模型的实际迭代次数变量RealIter的初始值为0，每迭代更新一次增加1。
步骤S5，判断迭代到的当前分子模型的迭代计算次数iter值是否小于所设置的当前分子模型的最大迭代次数MaxIter；如果是，则执行步骤S6；如果否，则执行步骤S7。
步骤S6，执行一次量子化学模拟计算，并判断计算结果是否收敛；如果不收敛，则返回执行步骤S4；如果收敛，则执行步骤S7。
步骤S7，保存当前分子模型的实际迭代次数RealIter及最大迭代次数MaxIter。
步骤S8，根据最大迭代次数MaxIter、当前分子模型的索引值i和当前分子模型的迭代计算次数iter更新并保存待计算分子模型组的当前迭代次数cur_iters。
步骤S9，保存计算结果，生成日志文件A和日志文件B。
在实施例中，在对待计算分子模型组中的分子模型进行计算过程中，后端例如处理器可以实时计算并记录产生的日志文件A和日志文件B，以便于前端例如显示屏可以对每个分子模型的计算进度进行提示，从而可以及时了解待计算分子模型组中分子模型的当前计算进度，便于工作人员的工作安排，提高了工作效率。
下面参考附图描述根据本发明实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法。
图2是根据本发明的一个实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法的流程图，如图2所示，本发明实施例的方法至少包括以下步骤S101-S103。
步骤S101，获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件。例如，可以获得计算过程中记录的日志文件A、日志文件B。
步骤S102，解析日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息。例如，可以获得日志文件A中记录的待计算分子模型组的总迭代次数total_iters和当前迭代次数cur_iters，获得日志文件B中记录的每个分子模型配置的最大迭代次数MaxIter和实际迭代次数RealIter。
步骤S103，根据量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。
在一些实例中，可以控制显示单元提示量子化学模拟计算进度信息，例如可以通过文字提示或者图形显示或者进度条提示，或者，通过其他形式进行提示，在此不做具体限制。
根据本发明实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法，通过获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件，获得量子化学模拟计算进度信息，并根据量子化学模拟计算进度信息对各个分子模型的计算进度进行提示，从而，可以及时了解待计算分子模型组中分子模型的实时计算进度，为工作人员工作安排提供参考，提高工作效率。
在一些实施例中，为了了解待计算分子模型组的每个分子模型的当前计算进度，可以解析计算过程中记录的日志文件的文件内容，获得每个分子模型的实际迭代次数和设置最大迭代次数。例如，解析日志文件B的文件内容，获得其记录的每个分子模型的实际迭代次数和最大迭代次数，进而对迭代次数进行提示，从而可以了解每个分子模型的实际迭代次数。
但是，如果仅仅显示待计算分子模型组中分子模型的实际迭代次数，并不能更好地了解当前分子模型的收敛情况，无法为调整分子模型的迭代计算提供参考。如果设置的迭代次数不合理，可能需要多次调整迭代次数，这也一定程度上影响了工作效率。
考虑到上述问题，在本发明的实施例中，可以根据最大迭代次数和实际迭代次数计算每个分子模型的未进行迭代次数，并提示每个分子模型的实际迭代次数和未进行迭代次数，基于实际迭代次数和未进行迭代次数例如，未进行迭代次数越少则越接近收敛，从而，可以看到每个分子迭代收敛的情况，可以更好的指导使用者的工作。
对于待计算模型组中分子模型的计算进行信息的提示，在本发明的一些实施例中，控制显示单元以进度条对每个分子模型的实际迭代次数和未进行迭代次数进行显示，其中，进度条包括N段子进度条，其中，N等于待计算分子模型组中分子模型的数量，每段子进度条提示对应分子模型的实际迭代次数和未进行迭代次数。即将进度条进行分段，将子进度条与分子模型一一对应，每个子进度条提示对应的分子模型的实际迭代次数和未进行迭代次数，从而，对于待计算分子模型组中的每个分子模型，可以及时了解其当前的实际迭代次数以及计算收敛情况，为调整迭代次数提供参考，提高了工作效率及便于使用者工作安排。
在一些实施例中，控制显示单元显示的每段子进度条以不同的颜色显示对应分子模型的实际迭代次数和未进行迭代次数。例如，每段子进度条中以蓝色显示对应分子模型的实际迭代次数，而以红色显示对应分子模型的未进行迭代次数。从而，可以更加直观地、更清晰地查看每个分子模型迭代收敛的情况，更好地指导使用者的工作和提供工作效率。
概括来说，本发明实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法，一方面，可以在进行量子化学计算模拟时，将计算中各个分子模型的计算进度记录为日志文件，进而，在量子化学模拟计算时，可以控制展示端例如显示单元定时扫描该记录信息，并可以某种形式展示给用户，例如以进度条的方式进行展示，即对各个分子模型的计算进度进行提示，从而可使得用户及时了解每个分子模型当前的计算进度，为使用者工作安排提供参考，提高了工作效率。另一方面，日志文件记录的信息中会保留优化每个分子模型时对应的迭代信息，从而提示每个分子模型的进度信息时，可以将进度条分段表示不同的分子模型的计算进度，在每段子进度条中以不同颜色进行标识设置的最大迭代次数与实际迭代次数，从而，可以更清晰地、更直观地了解每个分子模型迭代收敛的情况，为更好地指导使用者模拟计算工作提供参考，提高工作效率。
本发明第二方面实施例还提出一种非临时性计算机存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现上面实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法。
下面参照附图描述根据本发明实施例的电子设备。
图3是根据本发明的一个实施例的电子设备的框图，如图3所示，本发明实施例的电子设备1包括至少一个处理器10、与至少一个处理器10通信连接的存储器20。
其中，存储器20中存储有可被至少一个处理器10执行的计算机程序，该计算机程序被至少一个处理器10执行时实现上面实施例的提示量子化学模拟计算进度的方法。
在示例中，电子设备1可以是计算机设备、量子计算机、其他数据处理设备等。处理器10获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件；解析日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息；根据量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。从而，可以及时了解量子化学模拟计算的进度，为用户工作安排提供参考，提高工作效率。
在实施例中，如图4所示，电子设备1包括显示单元30例如显示屏，显示单元30与至少一个处理器10连接，用于提供进度条，以提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。例如，进度条可以划分为N个子进度条，每个子进度条显示对应分子模型的进度信息例如实际迭代次数和未进行迭代次数，进一步地，每个子进度条还可以通过不同颜色显示分子模型的实际迭代次数和未进行迭代次数，具体地参照上面实施例的描述。从而，可以更清晰地、更直观地了解每个分子模型迭代收敛的情况，为更好地指导使用者模拟计算工作提供参考，提高工作效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种提示量子化学模拟计算进度的方法，其特征在于，包括：
获取量子化学模拟计算过程中记录的日志文件；
解析所述日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息；
根据所述量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。
2.根据权利要求1所述的提示量子化学模拟计算进度的方法，其特征在于，解析所述日志文件的文件内容，以获得量子化学模拟计算进度信息，包括：
解析所述日志文件的文件内容，获得每个所述分子模型的实际迭代次数和设置最大迭代次数。
3.根据权利要求2所述的提示量子化学模拟计算进度的方法，其特征在于，根据所述量子化学模拟计算进度信息提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度，包括：
根据所述最大迭代次数和所述实际迭代次数计算每个分子模型的未进行迭代次数；
提示每个所述分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数。
4.根据权利要求3所述的提示量子化学模拟计算进度的方法，其特征在于，提示每个所述分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数，包括：
控制显示单元以进度条对每个所述分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数进行显示，其中，所述进度条包括N段子进度条，其中，N等于所述待计算分子模型组中分子模型的数量，每段所述子进度条提示对应分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数。
5.根据权利要求4所述的提示量子化学模拟计算进度的方法，其特征在于，控制每段所述子进度条以不同的颜色显示对应分子模型的所述实际迭代次数和所述未进行迭代次数。
6.一种非临时性计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-5任一项所述的提示量子化学模拟计算进度的方法。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被至少一个所述处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的提示量子化学模拟计算进度的方法。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：
显示单元，与至少一个所述处理器连接，用于提供进度条，以提示待计算分子模型组中每个分子模型的计算进度。
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