[发明专利]自由能计算装置、方法、程序、以及记录有该程序的记录介质

摘要

本发明的课题在于：提供高速且高精度地计算不同分子间的自由能差的装置、方法、程序和记录有该程序的记录介质，为了实现所述课题，在本发明涉及的装置、方法、程序和记录有该程序的记录介质中，根据数学式(1)来计算ΔG。

主权项

一种计算装置，其具备控制部，关于反应式(1)所表示的变化，上述控制部计算变化前的原子集合体A的自由能和片段B的自由能的和、与变化后的原子集合体AB的自由能之差ΔG，式中，A表示由结构a构成或包含结构a而构成的原子集合体，B表示由1个以上的原子构成的片段，AB表示由原子集合体A和与该原子集合体A的结构a结合的片段B构成的原子集合体，其中，控制部具备下述单元：第1原子集合体模型制作单元，制作将变化前的原子集合体A进行模型化而获得的第1原子集合体模型；第1坐标获取单元，通过针对由第1原子集合体模型制作单元制作的第1原子集合体模型的计算机模拟，获取第1～第i的状态F1～Fi的各状态下的原子集合体A的坐标，其中i为2以上的整数；第2坐标获取单元，根据通过第1坐标获取单元获取的原子集合体A的坐标，获取通过片段B与状态F1～Fi的各状态下的原子集合体A结合而产生的原子集合体AB的坐标；第1相互作用能φ频率分布制作单元，根据通过第2坐标获取单元获取的原子集合体AB的坐标，计算结构a和与该结构a结合的片段B的相互作用能φ，制作表示相互作用能φ的各级频率的频率分布；第1相互作用能φ出现概率计算单元，根据通过第1相互作用能φ频率分布制作单元制作的频率分布，计算相互作用能φ的各级的出现概率P0(φ)；第1相互作用能ε频率分布制作单元，根据通过第2坐标获取单元获取的原子集合体AB的坐标，计算通过从原子集合体AB中去除由结构a和与该结构a结合的片段B构成的结构aB而产生的原子集合体的一部分或全部与片段B的相互作用能ε，制作通过第1相互作用能φ频率分布制作单元制作的频率分布的相互作用能φ的各级中的、表示相互作用能ε的各级频率的频率分布；第1相互作用能ε出现概率计算单元，根据通过第1相互作用能ε频率分布制作单元制作的频率分布，计算在相互作用能φ的各级中的、相互作用能ε的各级的出现概率P0’(ε；φ)；第2原子集合体模型制作单元，制作将变化后的原子集合体AB进行模型化而获得的第2原子集合体模型；第3坐标获取单元，通过针对由第2原子集合体模型制作单元制作的第2原子集合体模型的计算机模拟，获取第1～第j的状态G1～Gj的各状态下的原子集合体AB的坐标，其中j为2以上的整数；第2相互作用能φ频率分布制作单元，根据通过第3坐标获取单元获取的原子集合体AB的坐标，计算结构a和与该结构a结合的片段B的相互作用能φ，制作表示相互作用能φ的各级频率的频率分布；第2相互作用能φ出现概率计算单元，根据通过第2相互作用能φ频率分布制作单元制作的频率分布，计算相互作用能φ的各级的出现概率P(φ)；第2相互作用能ε频率分布制作单元，根据通过第3坐标获取单元获取的原子集合体AB的坐标，计算通过从原子集合体AB中去除由结构a和与该结构a结合的片段B构成的结构aB而产生的原子集合体的一部分或全部与片段B的相互作用能ε，制作表示相互作用能ε的各级频率的频率分布；第2相互作用能ε出现概率计算单元，根据通过第2相互作用能ε频率分布制作单元制作的频率分布，计算相互作用能ε的各级的出现概率P’(ε)；∫Δν(φ)P(φ)dφ计算单元，根据通过第2相互作用能φ出现概率计算单元计算的P(φ)、通过第1相互作用能ε出现概率计算单元计算的P0’(ε；φ)、以及通过第2相互作用能ε出现概率计算单元计算的P’(ε)，计算相互作用能ε所引起的自由能变化量∫Δν(φ)P(φ)dφ，式中Δν(φ)表示相互作用能φ的各级中的、相互作用能ε所引起的自由能变化量；以及ΔG计算单元，根据通过第1相互作用能φ出现概率计算单元计算的P0(φ)、通过第2相互作用能φ出现概率计算单元计算的P(φ)、通过∫Δν(φ)P(φ)dφ计算单元计算的∫Δν(φ)P(φ)dφ和数学式(1)，来计算ΔG：[数学式1]式中，R表示气体常数，T表示反应式(1)所表示的变化发生时的绝对温度。