CN105005668A - 一种模拟微观元素间交互的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种模拟微观元素间交互的方法和装置，该方法包括：设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据；将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互，提高了模拟的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用领域，特别涉及一种模拟微观元素间交互的方法和装置。
背景技术
计算机模拟是一种能用来帮助专业人员在一定条件下了解可能产生的结果，例如：在一定条件下，计算机模拟物质A和物质B发生化学反应的可能性；天文学家通过计算机模拟月亮和太阳引力作用对地球的影响，而预测出潮汐发生的时间。
目前，这种计算机模拟方式，主要是通过在现实模式如人们的经验等与算法代码之间构建一种可以相互转化的模型，这种模型需要把不同的物体及其相关数据统一通过数学上的对应关系设定为计算机可识别的参数变量，再将这些参数变量置入到算法的运算过程之中进行模拟计算。但是在这种模拟数据交互的构建过程中，由于模型的建立主要基于专业人员经验的积累，而当模型设计不当或者影响因素未考虑完全，将造成模拟的准确性不高。
发明内容
本发明提供一种模拟微观元素间交互的方法和装置，以提高模拟的准确性。
一种模拟微观元素间交互的方法，设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；还包括：
根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据；
将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；
在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互。
优选地，所述将每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构，包括：
针对每一个目标微观元素，确定对应的目标几何结构的起始顶点；
从目标几何结构的起始顶点开始，按照顺时针方向和由下至上的方向依次将目标微观元素对应的二进制数据中的每一位填充到目标几何结构的各个顶点。
优选地，上述方法进一步包括：建立数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；
在所述将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构之后，在所述至少两个目标几何结构间进行交互之前，进一步包括：
根据所述数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；
判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构；如果是，
则所述至少两个目标几何结构间进行交互包括：
坐标差等于1的两个目标几何结构间进行交互。
优选地，上述方法进一步包括：设置所述数据空间的基本环境参数和微观元素间进行交互的条件；
在所述将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构之后，在所述至少两个目标几何结构间进行交互之前，进一步包括：
判断所述数据空间的基本环境参数是否满足任意两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则
所述至少两个目标几何结构间进行交互，包括：满足交互条件的所述两个目标几何结构间进行交互。
优选地，在所述将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构之后，在所述至少两个目标几何结构间进行交互之前，进一步包括：
判断所述至少两个目标几何结构中，任意两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则
所述至少两个目标几何结构间进行交互，包括：存在交互规则的所述两个目标几何结构间进行交互。
优选地，上述方法应用于化学模拟中；
所述微观元素包括：任意一种化学元素对应的分子、原子或离子中的任意一种；
所述建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，包括：
根据每一个微观元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0。
优选地，所述两个目标几何结构间进行交互，包括：将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。
一种模拟微观元素间交互的装置，包括：
设置单元，用于设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；
数据处理单元，用于根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据，将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中，并在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
交互单元，用于根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互。
优选地，所述数据处理单元，用于针对每一个目标微观元素，确定对应的目标几何结构的起始顶点，并从目标几何结构的起始顶点开始，按照顺时针方向和由下至上的方向依次将目标微观元素对应的二进制数据中的每一位填充到目标几何结构的各个顶点。
优选地，上述装置进一步包括：第一判断单元和配置坐标单元，其中，
所述设置单元，进一步用于建立数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；
所述配置坐标单元，用于根据所述设置单元建立的数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；
所述第一判断单元，用于判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在所述配置坐标单元配置的空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元，用于坐标差等于1的两个目标几何结构间进行交互。
优选地，上述装置进一步包括：第二判断单元，其中，
所述设置单元，进一步用于设置所述数据空间的基本环境参数和微观元素间进行交互的条件；
所述第二判断单元，用于判断所述数据空间的基本环境参数是否满足任意两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元，用于满足交互条件的所述两个目标几何结构间进行交互。
优选地，上述装置进一步包括：第三判断单元，其中，
所述第三判断单元，用于判断所述数据处理单元形成的至少两个目标几何结构中，任意两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元，用于存在交互规则的所述两个目标几何结构间进行交互。
优选地，上述装置应用于化学模拟中；
所述微观元素包括：任意一种化学元素对应的分子、原子或离子中的任意一种；
所述配置单元，用于根据每一个微观元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0。
优选地，所述交互单元，用于将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。
本发明实施例提供了一种模拟微观元素间交互的方法和装置，设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据；将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互，提高了模拟的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种模拟微观元素间交互的方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种模拟微观元素间交互的方法的流程示意图；
图3为图2所述实施例中化学元素对应的原子的最外层电子填充到几何结构顶点的顺序示意图；
图4为图2所述实施例中H原子和O原子对应的几何结构示意图；
图5为图2所述实施例中H原子和O原子交互形成H2O分子的几何结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种模拟微观元素间交互装置的结构示意图；
图7为本发明另一实施例提供的一种模拟微观元素间交互装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种模拟微观元素间交互的方法，该方法可以包括如下步骤：
步骤101：设置各个微观元素间交互规则；
步骤102：建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；
步骤103：根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据；
步骤104：将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；
步骤105：在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
步骤106：根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互。
在本发明一个实施例中，为了能够使二进制数据与几何结构间的关系更加明确，上述步骤105的具体实施方式为针对每一个目标微观元素，确定对应的目标几何结构的起始顶点；从目标几何结构的起始顶点开始，按照顺时针方向和由下至上的方向依次将目标微观元素对应的二进制数据中的每一位填充到目标几何结构的各个顶点。
在本发明一个实施例中，为了能够准确的定位几何结构在数据空间中的位置，并通过位置判断几何结构间的关系，本发明实施例进一步包括：建立数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；在步骤105之后，步骤106之前，进一步包括：根据所述数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；并判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构；如果是，触发步骤106；在本发明实施例中，步骤106的具体实施方式为坐标差等于1的两个目标几何结构间进行交互。
在本发明一个实施例中，为了进一步确定几何结构间的可交互性，本发明实施例进一步包括：设置所述数据空间的基本环境参数和微观元素间进行交互的条件；在步骤105之后，步骤106之前，进一步包括：判断所述数据空间的基本环境参数是否满足任意两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则执行上述步骤106；在本发明实施例中，上述步骤106的具体实施方式为满足交互条件的所述两个目标几何结构间进行交互。
在本发明一个实施例中，为了进一步确定几何结构间的可交互性，在步骤105之后，步骤106之前，进一步包括：判断所述至少两个目标几何结构中，任意两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则执行上述步骤106；在本发明实施例中，上述步骤106的具体实施方式为存在交互规则的所述两个目标几何结构间进行交互。
在本发明一个实施例中，该方法可以应用于化学模拟中，当该方法应用于化学模拟时，所述微观元素包括：任意一种化学元素对应的分子、原子或离子中的任意一种；步骤102中所述建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系的具体实施方式为根据每一个微观元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0。
在本发明一个实施例中，步骤106的具体实施方式为将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。
如图2所示，本发明实施例以该模拟微观元素间交互的方法应用于化学模拟中为例，展开说明了，在化学模拟过程中，通过该方法实现化学元素间的交互过程，该方法可以包括如下步骤：
步骤201：设置各个化学元素间交互规则和化学元素间进行交互的条件；
在本发明实施例中所述的化学元素可以为化学元素对应的化学分子，可以为化学元素对应的化学离子，也可以为化学元素对应的化学原子，如：若本发明实施例提到氧元素可以为氧分子(O2)，可以为氧离子(O2-或O-等)，也可以为氧原子(O)。
化学元素间的交互规则，是对化学规律、基础定理以及一些研究成果的总结，例如：对于化学原子来说，一种交互规则可以为，使化学原子最外层电子数达到最大可容纳电子数，这是因为，当其最外层电子的个数等于其最外层最大可容纳电子数时，该化学原子最稳定，当其最外层电子的个数小于其最外层最大可容纳电子数时，该化学原子处于不稳定的状态，在这不稳定的状态下，一方面，该化学原子有失去最外层电子，以使具有最大可容纳电子数的次外层作为最外层；另一方面，该化学原子有得到一定数目的电子或与其他原子共用一定数目的电子，以使该化学原子最外层电子数达到最大可容纳电子数；那么，如果一个原子可以给出或共用1个电子，而另一个原子通过获得或共用这1个电子，使这两个原子最外层电子数达到最大可容纳电子数，则这两个原子即可形成新的分子，如：2个H原子和1个O原子共存时，由于可使2个H原子和1个O原子最外层电子的个数等于其自身最外层最大可容纳电子数，因此，该2个H原子和1个O原子，可以形成1个H2O分子；但是，并不是任何条件下均可发生化学反应，只有温度、压力或者熵达到反应需要的定值以上，化学反应才能发生，即化学元素间进行交互的条件为温度、压力、熵等等。
在完成设置之后，可以通过调用函数MicroDataRulesGet()来获取这些交互规则，并将这些规则载入到数据空间中。
步骤202：建立数据空间和数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；
该步骤中的数据空间为三维或三维以上的计算机内存，主要是为将二进制数据抽象为三维数据提供存储或处理的环境，而空间坐标轴用于定位数据在数据空间中的位置。
步骤203：设置所述数据空间的基本环境参数；
该基本环境参数包括空间大小、环境温度、大气压力等，环境温度、大气压力等等提供化学元素间交互所需的条件，只有当基本环境参数提供的环境温度、大气压力等等满足化学元素间交互所需的条件，化学元素间才会进行交互，该部分用户根据实际情况进行设定。
可以通过调用函数MDDataSpaceRulesGet()来获取所述数据空间的基本环境参数，并将这些基本环境参数载入到数据空间中。可以通过调用函数MicroDataInteractSet()，完成数据空间的基本配置。
步骤204：在所述数据空间中，建立所述各个化学元素与二进制数据的对应关系；
例如：当以化学元素最外层电子数达到最外层最大可容纳电子数为交互规则时，该处二进制数据主要用来表征化学元素最外层电子个数，即根据每一个化学元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0；如：对于H原子来说，其最外层电子数为1，那么，其对应的二进制数据可以为10000000；对于O原子来说，其最外层电子数为6，那么，其对应的二进制数据可以为11110110。
步骤205：根据所述各个化学元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标化学元素分别对应的二进制数据；
例如：确定H原子对应的二进制数据为10000000；确定O原子对应的二进制数据为11110110。
步骤206：将所述至少两个目标化学元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；
例如：以H原子和O原子间的交互为例，将2个H原子对应的两个10000000和1个O原子对应的11110110载入所述数据空间中。可通过调用函数MicroDataElementLoad()实现。
步骤207：在所述数据空间中，将所述每一个目标化学元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
例如：目标几何结构为立方体，那么上面每一个原子的8位二进制数据抽象为立方体，那么这8位二进制数据位于立方体的顶点上。而这8位二进制数据填充到立方体顶点的顺序，如图3所示，确定一个立方体的起始顶点，从起始顶点开始，按照顺时针方向填充与该起始顶点处于同一平面上的顶点，当同一平面的四个顶点均填满后，由下向上的方向填充下一个顶点，直至八个顶点完全填充完毕，形成完整的立方体。如图4所示，按照该种填充原则，H原子对应的二进制数据10000000和1个O原子对应的二进制数据11110110对应的几何结构。
步骤208：根据所述数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；
步骤209：判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构，如果是，则执行步骤210；否则，执行步骤211；
该处坐标差可以为x轴方向的坐标差，可以为y轴方向的坐标差，也可以为z轴方向的坐标差等等，由于相邻的目标几何结构的坐标差为1，那么，如果坐标差为1则说明这两个几何结构相邻，就为他们相互交互提供了基础。
步骤210：判断所述至少两个目标几何结构中，相邻的两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则执行步骤212；否则，执行步骤213；
步骤211：结束当前流程；
步骤212：判断所述数据空间的基本环境参数是否满足相邻的存在交互规则的两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则执行步骤214；否则，执行步骤215；
步骤209至步骤212主要是判断几何结构间能否实现交互，通过这几个步骤可知，两个几何结构进行交互，不仅需要两个几何结构间坐标差为1，即两个几何结构相邻，而且，这相邻的两个几何结构间还必须有满足交互规则以及数据空间的基本环境参数必须满足这相邻的具有交互规则的两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，才可以实现交互。例如：两个相邻的几何结构分别为He原子与O原子，其中，He原子本身最外层电子数就已经达到了其最大电子数，其与O原子之间就不存在交互规则，而H原子和O原子间就存在交互规则；而当温度和压力未达到H原子和O原子间交互的条件，即数据空间的基本环境参数未满足H原子和O原子间进行交互的条件，则H原子对应的几何结构和O原子对应的几何结构也不会发生交互。可通过调用函数MicroDataChemRulesCheck()，检查多维微观数据空间中的数据元素是否符合进行相关交互的步骤209、步骤210以及步骤212所提到的基本条件。
步骤213：结束当前流程；
步骤214：根据所述至少两个目标几何结构对应的目标化学元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互；
在该步骤中，两个目标几何结构间进行交互的具体过程：将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。如图5所示，2个H原子和1个O原子在满足了步骤209、步骤210和步骤212所提到的必须的交互条件之后，这2个H原子和1个O原子的交互过程：2个H原子对应的2个立方体中，每一个H原子对应的立方体具有电子填充的顶点即有标识为1的顶点，分别与O原子对应的立方体标识为0的顶点结合，O原子标识为1的两个顶点分别与2个H原子对应的2个立方体中，每一个H原子对应的立方体标识为0的顶点结合，这种结合方式，使O原子最外层电子数达到稳定的8个电子，使H原子最外层电子数达到稳定的2个电子，该结合后的几何结构可以作为水分子(H2O)的结构，按照用户需求进行后续的数据处理。可通过调用函数MicroDataChemManager()，进行交互。另外，可通过调用函数MicroDataResult()，将交互结果从数据空间中返回给调用者。
步骤215：结束当前流程。
如图6所示，本发明实施例提供一种模拟微观元素间交互的装置，该装置包括：
设置单元601，用于设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；
数据处理单元602，用于根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据，将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中，并在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
交互单元603，用于根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互。
在本发明一个实施例中，所述数据处理单元602，用于针对每一个目标微观元素，确定对应的目标几何结构的起始顶点，并从目标几何结构的起始顶点开始，按照顺时针方向和由下至上的方向依次将目标微观元素对应的二进制数据中的每一位填充到目标几何结构的各个顶点。
如图7所示，本发明另一实施例中，上述装置进一步包括：第一判断单元701和配置坐标单元702，其中，
所述设置单元601，进一步用于建立数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；
所述配置坐标单元701，用于根据所述设置单元建立的数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；
所述第一判断单元702，用于判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在所述配置坐标单元配置的空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构，如果是，则触发所述交互单元603；
所述交互单元603，用于坐标差等于1的两个目标几何结构间进行交互。
在本发明又一实施例中，进一步包括：第二判断单元(图中未示出)，其中，
所述设置单元601，进一步用于设置所述数据空间的基本环境参数和微观元素间进行交互的条件；
所述第二判断单元，用于判断所述数据空间的基本环境参数是否满足任意两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元603，用于满足交互条件的所述两个目标几何结构间进行交互。
进一步包括：第三判断单元(图中未示出)，其中，
第三判断单元，用于判断所述数据处理单元形成的至少两个目标几何结构中，任意两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元603，用于存在交互规则的所述两个目标几何结构间进行交互。
在本发明一个实施例中，上述装置应用于化学模拟中；
所述微观元素包括：任意一种化学元素对应的分子、原子或离子中的任意一种；
所述配置单元601，用于根据每一个微观元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0。
在本发明又一实施例中，所述交互单元603，用于将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。
上述实施例至少可以达到如下有益效果：
1．通过设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据；将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互，提高了模拟的准确性。
2．通过为每个微观元素定义二进制数据，并按照现有的规律、定理等设置微观元素间的交互规则，可以精确模拟出单个分子在空间中的作用过程，更可以无限的填充各种不同的分子数据到同一数据空间之中，并进而精确控制每一个分子的移动和交互。
3．在现有技术中，主要通过以现有经验建立一定的模型，该模型在设定的条件范围内互动，而本发明实施例主要通过建立交互规则，该交互规则是基于定理和规律，使得该交互规则对于现有经验中未发现的一些现象仍然可以模拟出来，使得该模拟过程具有延伸性，而不单单是重复已知的一些成果。
4．在现有技术中，设计者需要对现实模式的运作机制有相当深度的了解，并且对所有相关的影响因素进行全面的权衡，然而在较为复杂的现实环境中，要全面掌握这种物体间的行为关系是十分困难的。比如在一些模拟现实的软件中，需要通过现实模式->数学模型->计算机算法的转换来实现，但这一转换并非是基于一种精确而永恒不变的规则，使得其模拟预测出的结果准确率就越低，而本发明的方案主要基于定理和规律等建立的交互规则实现，并不需要设计者对现实模式的运作机制和相关的影响因素进行深度了解和权衡，因此，通过本发明所述方案可以进一步提升模拟预测出的结果准确率。
5．在本发明实施例中，通过建立数据空间，将微观元素构建为几何结构，该几何结构通过设置的交互规则进行交互，而无须通过现实模式->数学模型->计算机算法这样的转换过程，因此，本发明的编程复杂度较低，运行和维护也更加方便。
6．本发明基于交互规则实现，该交互规则是基于现有的一些定理、规律等制定，并不是仅仅针对某一研究成果或现有经验设定，因此，基于本发明中的交互规则可以发现一些未知的反应，可将科学研究从耗时、高成本的客观实验代入到一种全局化数字模拟的阶段。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种模拟微观元素间交互的方法，其特征在于，设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；还包括：
根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据；
将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中；
在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构，包括：
针对每一个目标微观元素，确定对应的目标几何结构的起始顶点；
从目标几何结构的起始顶点开始，按照顺时针方向和由下至上的方向依次将目标微观元素对应的二进制数据中的每一位填充到目标几何结构的各个顶点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：建立数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；
在所述将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构之后，在所述至少两个目标几何结构间进行交互之前，进一步包括：
根据所述数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；
判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构；如果是，
则所述至少两个目标几何结构间进行交互包括：
坐标差等于1的两个目标几何结构间进行交互。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：设置所述数据空间的基本环境参数和微观元素间进行交互的条件；
在所述将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构之后，在所述至少两个目标几何结构间进行交互之前，进一步包括：
判断所述数据空间的基本环境参数是否满足任意两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则
所述至少两个目标几何结构间进行交互，包括：满足交互条件的所述两个目标几何结构间进行交互。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构之后，在所述至少两个目标几何结构间进行交互之前，进一步包括：
判断所述至少两个目标几何结构中，任意两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则
所述至少两个目标几何结构间进行交互，包括：存在交互规则的所述两个目标几何结构间进行交互。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，
该方法应用于化学模拟中；
所述微观元素包括：任意一种化学元素对应的分子、原子或离子中的任意一种；
所述建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，包括：
根据每一个微观元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0；
和/或，
所述两个目标几何结构间进行交互，包括：将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。
7.一种模拟微观元素间交互的装置，其特征在于，包括：
设置单元，用于设置各个微观元素间交互规则；建立数据空间，在所述数据空间中，建立所述各个微观元素与二进制数据的对应关系；
数据处理单元，用于根据所述各个微观元素与二进制数据的对应关系，确定至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据，将所述至少两个目标微观元素分别对应的二进制数据载入所述数据空间中，并在所述数据空间中，将所述每一个目标微观元素对应的二进制数据构建为一个目标几何结构；
交互单元，用于根据所述至少两个目标几何结构对应的目标微观元素间的交互规则，所述至少两个目标几何结构间进行交互。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述数据处理单元，用于针对每一个目标微观元素，确定对应的目标几何结构的起始顶点，并从目标几何结构的起始顶点开始，按照顺时针方向和由下至上的方向依次将目标微观元素对应的二进制数据中的每一位填充到目标几何结构的各个顶点。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
进一步包括：第一判断单元和配置坐标单元，其中，
所述设置单元，进一步用于建立数据空间坐标轴，并确定所述数据空间坐标轴的起始位置；
所述配置坐标单元，用于根据所述设置单元建立的数据空间坐标轴和所述数据空间坐标轴的起始位置，为每一个目标几何结构分别配置空间坐标；
所述第一判断单元，用于判断所述至少两个目标几何结构中，是否存在所述配置坐标单元配置的空间坐标的坐标差等于1的两个目标几何结构，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元，用于坐标差等于1的两个目标几何结构间进行交互；
和/或，
进一步包括：第二判断单元，其中，
所述设置单元，进一步用于设置所述数据空间的基本环境参数和微观元素间进行交互的条件；
所述第二判断单元，用于判断所述数据空间的基本环境参数是否满足任意两个目标几何结构对应的两个目标微观元素间进行交互的条件，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元，用于满足交互条件的所述两个目标几何结构间进行交互；
和/或，
进一步包括：第三判断单元，其中，
所述第三判断单元，用于判断所述数据处理单元形成的至少两个目标几何结构中，任意两个目标几何结构间是否存在交互规则，如果是，则触发所述交互单元；
所述交互单元，用于存在交互规则的所述两个目标几何结构间进行交互。
10.根据权利要求7至9任一所述的装置，其特征在于，
该装置应用于化学模拟中；
所述微观元素包括：任意一种化学元素对应的分子、原子或离子中的任意一种；
所述配置单元，用于根据每一个微观元素包含的最外层电子个数，设置对应的八位二进制数据，其中，该八位二进制数据中1的个数等于微观元素包含的最外层电子个数，其余位为0；
和/或，
所述交互单元，用于将所述两个目标几何结构中的第一目标几何结构的一个或多个顶点与所述两个目标几何结构中的第二目标几何结构的一个或多个顶点结合，形成新的几何结构，其中，所述第一目标几何结构结合顶点的个数与所述第二目标几何结构结合顶点的个数相等。
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