Dette skriptet omhandler prosjektet “The Energy of a Quantum Physical Two-Body System” utført i forbindelse med emnet DATA3750 (Anvendt kunstig intelligens og data science prosjekt) femte semester på dataingeniør-linjen ved OsloMet.
Skriptet vil, for gitte kvantesystemer med opptil to partikler, estimere grunntilstanden ved å minimere energien med gradient descent. Beregningene kan visualiseres med plott.
Input-parametere mates inn ved hjelp av config-filen som liger i mappen quantum_energy. Du kan endre verdiene direkte i filen. Husk å lagre for å kjøre skriptet med de oppdaterte verdiene.
[PARAMS]
# One particle and two particle parameters
x0 = 3
a = 4
# Optional parameter for one particle
#b = 1
[TWO-PARTICLE]
# Interaction term for two-particle system
w0 = 1
[NUMERICS]
# Lenght of interval
L = 20
# Number of subintervals
N = 500
# Learning rate for gradient descent algorithm
lr = 0.5
# Maximum number of iterations in gradient descent
max_iter = 15000
[CONFIGURATION]
plot = True
function = func1
num_particles = 1
interactive = True
- x0, a: Verdier du ønsker å gjette på for x_0 og a/sigma.
- b: valgfritt tredje parameter for estimat med én partikkel
- w_0: Vekselvirking for systemer med to partikler
- L: Lengden på intervallet
- N: Antall subintervall
- lr: læringsraten til gradient descent algoritmen
- max_iter: Maks antall iterasjoner i gradient descent
- plot: Skriv True om du ønsker plott, False om du ikke ønsker plott
- function: Velg blant func1 og func2 (se beskrivelse nedenfor)
- num_particles: Her velger du om du ønsker estimering for én eller to partikler. b-parameteren må kommenteres ut ved to partikler.
- interactive: Om du ønsker å plotte flere stier kan du sette til True. Du får da mulighet til å gjette på (og plotte) så mange parametere du ønsker. Sett til False om du ikke ønsker dette.
Når argumentene i config-filen er justert kan du kjøre skriptet fra kommandolinjen.
python -m quantum_energy
func1: V(x)=(1/2)x^2
func2: V(x)=1−exp(-(1/2)x^2)
Skriptet krever Python 3.8 eller senere. Det er ikke testet på tidligere versjoner av Python. Du kan sjekke hvilken versjon du har med kommandoen:
python --version
For å installere Python gå til Python hjemmeside.
Om du bruker Linux kan du installere direkte fra terminalen ved å skrive:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install python3.8
Skriptet importerer følgende biblioteker:
- NumPy
NumPy kan installeres med Python package manager, pip, ved å skrive inn følgende kommando:
pip install numpy
- Matplotlib
Matplotlib kan installeres med pip ved å skrive inn følgende kommando:
pip install matplotlib
- Alternativt kan du installere alle avhengigheter ved å skrive:
pip install -r requirements.txt
Diedrik Leijenaar Oksnes, s181138, [email protected]
Sebastian Overskott, s331402, [email protected]
Aleksander Røv, s187428, [email protected]
Vegard Müller, s150315, [email protected]
Kildekoden i dette prosjektet er lisensert under MIT-lisensen. Les mer under filen LICENSE.md