晶体结构预测的能量最小化难度
摘要：晶体结构预测（CSP）是材料科学和计算化学中的一个核心和最具挑战性的问题之一。在CSP中，目标是找到在三维空间中产生最低电位能的离子配置。找到解决这个复杂优化问题的有效方法是一个众所周知的开放问题。由于搜索空间指数级增长，这个问题在几篇材料科学论文中被称为“NP-Hard且非常具有挑战性”，但没有正式的证明。本文填补了文献中的空白，提供了首组对具有不同实际约束的CSP变种进行正式证明的NP-Hard性质结果。具体来说，我们关注于删除问题：通过删除部分离子来找到具有最小电位能的子结构。我们的主要贡献是针对CSP删除问题的NP-Hard性质结果、将组合图问题嵌入几何设置的新方法，以及更系统地探索能量函数以揭示CSP的复杂性。在更广泛的背景下，我们的结果有助于分析将加权图嵌入到三维欧几里得空间中的计算问题。
作者：Duncan Adamson, Argyrios Deligkas, Vladimir Gusev, and Igor Potapov
论文ID：1910.12026
分类：Computational Complexity
分类简称：cs.CC
提交时间：2023-06-22