(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子軌道計算の計算対象にする計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を分子形状パターン記憶部に格納する分子形状判定部と、
分子の総原子軌道数と、分子の形状パターンと、カットオフ値とに関連付けて、総原子軌道数に応じて決まる論理的な二電子積分項の項数に対する補正量が登録された補正テーブルと、
前記計算対象分子の総原子軌道数と、前記分子形状判定部で求めた前記計算対象分子の形状パターンと、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に使用するカットオフ値とに応じた補正量を前記補正テーブルから検索する補正量検索部と、
前記計算対象分子の総原子軌道数に応じて決まる論理的な二電子積分項の項数と、前記補正量検索手段で検索した補正量とに基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算において演算結果を記憶資源に格納することが必要になる二電子積分の項数を推定し、該推定した項数を項数記憶部に格納する二電子積分項数推定部と、
前記項数記憶部に格納されている二電子積分項の項数に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積り部とを備えたことを特徴とする資源量見積り装置。
【請求項２】
請求項１記載の資源量見積り装置において、
前記分子形状判定部が、
前記計算対象分子を構成する各原子の位置情報に基づいて、前記計算対象分子を包含し且つ体積が最小となる直方体を求める分子形状要素抽出手段と、
該分子形状要素抽出手段で求められた前記直方体の各辺の長さの比率に基づいて、前記計算対象分子の形状パターンが予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定する分子形状分類手段とを備えたことを特徴とする資源量見積り装置。
【請求項３】
請求項２記載の資源量見積り装置において、
前記分子形状要素抽出手段は、前記計算対象分子と重心を一致させた状態で直方体を回転させながら前記直方体の各辺の長さを変化させることにより、各回転位置において前記計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を求め、該各回転位置において求めた直方体の内の体積が最も小さい直方体を前記計算対象分子を包含する体積が最小の直方体とすることを特徴とする資源量見積り装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の資源量見積り装置において、
前記資源量見積り部で見積もられた記憶資源量に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行うジョブのジョブクラスを決定するジョブクラス決定部を備えたことを特徴とする資源量見積り装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の資源量見積り装置において、
前記資源量見積り部で見積もられた記憶資源量をユーザに提示するモニタ部を備えたことを特徴とする資源量見積り装置。
【請求項６】
分子の総原子軌道数と、分子の形状パターンと、カットオフ値とに関連付けて、総原子軌道数に応じて決まる論理的な二電子積分項の項数に対する補正量が登録された補正テーブルと、分子形状パターン記憶部と、項数記憶部と、分子形状判定部と、補正量検索部と、二電子積分項数推定部と、資源量見積り部とを備えたコンピュータが実行する資源量見積り方法であって、
前記分子形状判定部が、分子軌道計算の計算対象にする計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を分子形状パターン記憶部に格納する分子形状判定ステップと、
前記補正量検索部が、前記計算対象分子の総原子軌道数と、前記分子形状判定ステップで求めた前記計算対象分子の形状パターンと、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に使用するカットオフ値とに応じた補正量を前記補正テーブルから検索する補正量検索ステップと、
前記二電子積分項数推定部が、前記計算対象分子の総原子軌道数に応じて決まる論理的な二電子積分項の項数と、前記補正量検索ステップで検索した補正量とに基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算において演算結果を記憶資源に格納することが必要になる二電子積分の項数を推定し、推定した項数を前記項数記憶部に格納する二電子積分項数推定ステップと、
前記資源量見積り部が、前記項数記憶部に格納されている二電子積分項の項数に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積りステップとを実行することを特徴とする資源量見積り方法。
【請求項７】
請求項６記載の資源量見積り方法において、
前記分子形状判定ステップが、
前記分子形状判定部が、前記計算対象分子を構成する各原子の位置情報に基づいて、前記計算対象分子を包含し且つ体積が最小となる直方体を求める分子形状要素抽出ステップと、
前記分子形状判定部が、前記分子形状要素抽出ステップで求められた前記直方体の各辺の長さの比率に基づいて、前記計算対象分子の形状パターンが予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定する分子形状分類ステップとを含むことを特徴とする資源量見積り方法。
【請求項８】
請求項７記載の資源量見積り方法において、
前記分子形状判定部が、前記分子形状要素抽出ステップでは、前記計算対象分子と重心を一致させた状態で直方体を回転させながら前記直方体の各辺の長さを変化させることにより、各回転位置において前記計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を求め、該各回転位置において求めた直方体の内の体積が最も小さい直方体を前記計算対象分子を包含する体積が最小の直方体とすることを特徴とする資源量見積り方法。
【請求項９】
分子の総原子軌道数と、分子の形状パターンと、カットオフ値とに関連付けて、総原子軌道数に応じて決まる論理的な二電子積分項の項数に対する補正量が登録された補正テーブルと、分子形状パターン記憶部と、項数記憶部とを備えたコンピュータを、
分子軌道計算の計算対象にする計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を前記分子形状パターン記憶部に格納する分子形状判定部、
前記計算対象分子の総原子軌道数と、前記分子形状判定部で求めた前記計算対象分子の形状パターンと、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に使用するカットオフ値とに応じた補正量を前記補正テーブルから検索する補正量検索部、
前記計算対象分子の総原子軌道数に応じて決まる論理的な二電子積分項の項数と、前記補正量検索手段で検索した補正量とに基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算において演算結果を記憶資源に格納することが必要になる二電子積分の項数を推定し、該推定した項数を項数記憶部に格納する二電子積分項数推定部、
前記項数記憶部に格納されている二電子積分項の項数に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積り部として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムにおいて、
前記分子形状判定部が、
前記計算対象分子を構成する各原子の位置情報に基づいて、前記計算対象分子を包含し且つ体積が最小となる直方体を求める分子形状要素抽出手段と、
該分子形状要素抽出手段で求められた前記直方体の各辺の長さの比率に基づいて、前記計算対象分子の形状パターンが予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定する分子形状分類手段とを備えたことを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載のプログラムにおいて、
前記分子形状要素抽出手段は、前記計算対象分子と重心を一致させた状態で直方体を回転させながら前記直方体の各辺の長さを変化させることにより、各回転位置において前記計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を求め、該各回転位置において求めた直方体の内の体積が最も小さい直方体を前記計算対象分子を包含する体積が最小の直方体とすることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積り技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
非経験的分子軌道計算では、Scrodinger方程式を解くことにより、分子内の電子状態を求める。しかし、Scrodinger方程式は多体の線形方程式であり解析的に解くことができないため、通常非線形一体問題に近似して計算する（例えば、特許文献１参照）。具体的には、全波動関数をスレータ行列式で表現し、各分子軌道を原子軌道の一次結合で表した後、これを変分法で解く。この際、計算要素として二電子積分と呼ばれる項が発生する。この二電子積分の項数は、原子軌道を表現するために導入される基底関数の数の４乗に比例し、一般に、小さなタンパク質でも基底関数の数は１０００を上回るため、非経験的分子軌道計算では、この二電子積分項の計算に莫大な記憶資源（メモリ、ディスクなど）および演算時間が必要となる。
【０００３】
一方、GaussianやGAMESSなどの分子軌道計算プログラムにおいては、記憶資源の消費量および演算時間を削減するため、演算結果がユーザによって設定されたカットオフ値以下になる、遠隔二原子間の二電子積分項については、演算結果を記憶資源に格納しないようにすると共に、既に演算結果がカットオフ値以下になることが分かっている遠隔二電子間の二電子積分項は計算を省略するようにしている。
【０００４】
ところで、分子軌道計算を行う場合は、ジョブ投入前に分子軌道計算において必要になる記憶資源量を見積もり、見積もった記憶資源量を確保した上で分子軌道計算を開始する。見積もった記憶資源量が実際に使用する記憶資源量よりも少ない場合には、実行時エラーが発生し、反対に見積もった記憶資源が実際に使用する記憶資源量よりも多い場合は、利用されない記憶資源が確保されることになるため、記憶資源の利用効率が低下してしまう。従って、分子軌道計算を行う上で、記憶資源量を高精度で見積もることは重要である。
【０００５】
従来、分子軌道計算を行う際に必要となる記憶資源量の見積もりは、一般的に、ユーザが分子を構成する原子の種類および数と、基底関数、カットオフ値などの計算条件とに基づいて行っている。
【０００６】
カットオフ値が「０」の場合、即ち全ての二電子積分項の演算結果を記憶資源に保存する場合は、分子軌道計算において発生する二電子積分項数は基底関数の個数の４乗となるので、（１個の二電子積分項の演算結果を格納するために使用するバイト数）×（基底関数の数の４乗）＋（所定バイト数）なる演算を行うことにより、必要記憶資源量を見積もっている。
【０００７】
また、カットオフ値が「０」でない場合、即ち演算結果を記憶資源に保存しない二電子積分項が存在する場合は、論理的な二電子積分項の項数（基底関数の数の４乗）と、カットオフ値とに基づいて、演算結果を記憶資源に保存することが必要になる二電子積分項の項数をユーザが経験的に予測し、（予測した二電子積分の項数）×（１個の二電子積分項の演算結果を格納するために使用するバイト数）＋（所定バイト数）なる演算を行うことにより、必要記憶資源量を見積もっている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８３３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した方法では、カットオフ値が「０」でない場合、必要記憶資源量を高精度で見積もることができないという問題がある。つまり、論理的な二電子積分項の項数およびカットオフ値が同じであっても、分子軌道計算の計算対象にする分子の形状により、演算結果を記憶資源に保存する二電子積分項の項数が異なるものになるため、論理的な二電子積分項の項数とカットオフ値からだけは、演算結果を記憶資源に保存する二電子積分項の項数を高精度で予測することができず、その結果、必要記憶資源量を高精度で見積もることができなかった。例えば、図８（Ａ）に示すように構成原子が直線状に配置されている分子は、同図（Ｂ）に示すように構成原子が平面状に配置されている分子に比較して、演算結果を保存しない二電子積分項の割合が多くなり、また、同図（Ｂ）に示すように構成原子が平面状に配置されている分子は、同図（Ｃ）に示すように構成原子が球状に配置されている分子に比較して演算結果を保存しない二電子積分項の割合が多くなる。
【００１０】
〔発明の目的〕
そこで、本発明の目的は、演算結果を保存しない二電子積分項が存在する場合であっても、分子軌道計算を行う際に必要となる記憶資源量を高精度に見積もることができる資源量見積り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる第１の資源量見積り装置は、
分子軌道計算の計算対象にする計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を分子形状パターン記憶部に格納する分子形状判定部と、
前記分子形状パターン記憶部に格納されている前記計算対象分子の形状パターンと、前記計算対象分子の総原子軌道数と、二電子積分項に対するカットオフ値とに基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算において記憶資源に演算結果を格納することが必要になる二電子積分項の項数を見積もり、見積もった項数を項数記憶部に格納する二電子積分項数見積り部と、
前記項数記憶部に格納されている二電子積分項の項数に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積り部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明にかかる第１の資源量見積り方法は、
分子軌道計算の計算対象にする計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を分子形状パターン記憶部に格納する分子形状判定ステップと、
前記分子形状パターン記憶部に格納されている前記計算対象分子の形状パターンと、前記計算対象分子の総原子軌道数と、二電子積分項に対するカットオフ値とに基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算において記憶資源に演算結果を格納することが必要になる二電子積分項の項数を見積もり、見積もった項数を項数記憶部に格納する二電子積分項数見積りステップと、
前記項数記憶部に格納されている二電子積分項の項数に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積りステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかる第１のプログラムは、
分子形状パターン記憶部および項数記憶部を備えたコンピュータを、
分子軌道計算の計算対象にする計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を前記分子形状パターン記憶部に格納する分子形状判定部、
前記分子形状パターン記憶部に格納されている前記計算対象分子の形状パターンと、前記計算対象分子の総原子軌道数と、二電子積分項に対するカットオフ値とに基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算において記憶資源に演算結果を格納することが必要になる二電子積分項の項数を見積もり、前記項数記憶部に格納する二電子積分項数見積り部、
前記項数記憶部に格納されている二電子積分項の項数に基づいて、前記計算対象分子の分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もる資源量見積り部として機能させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、演算結果を保存しない二電子積分項が存在する場合であっても、分子軌道計算を行う際に必要となる記憶資源量を正確に見積もることが可能になるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
〔本発明の第１の実施の形態〕
図１を参照すると、本発明にかかる資源量見積り装置の第１の実施の形態は、データ入力部１と、分子形状判定部２と、二電子積分項数見積り部と３、資源量見積り部４と、ジョブクラス決定部５と、記憶装置６とを備えている。
【００１７】
記憶装置６は、ディスク装置などによって実現されるものであり、入力データ記憶部６０と、構成軸情報記憶部６１と、分子形状参照テーブル６２と、分子形状パターン記憶部６３と、原子軌道数テーブル６４と、補正テーブル６５と、補正量記憶部６６と、実二電子積分項数記憶部６７と、資源量記憶部６８と、ジョブクラス・資源量対応テーブル６９とを備えている。
【００１８】
データ入力部１は、分子軌道計算の計算対象にする分子（計算対象分子）に関するデータ及び計算条件を入力データ記憶部６０に格納する機能を有する。ここで、計算対象分子に関するデータとしては、計算対象分子を構成する各原子の位置情報（例えば、ｘ、ｙ、ｚ座標値）、種類（原子種）および原子種毎の原子数がある。また、計算条件としては、原子軌道を表現するための基底関数のセット名および二電子積分項に対するカットオフ値がある。
【００１９】
分子形状判定部２は、計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内の、どの形状パターンに分類するのかを判定し、判定結果を分子形状パターン記憶部６３に格納する機能を有する。
【００２０】
このような機能を有する分子形状判定部２は、分子形状要素抽出手段２１と、分子形状分類手段２２とから構成されている。
【００２１】
分子形状要素抽出手段２１は、入力データ記憶部６０に格納されている計算対象分子を構成する各原子の位置情報に基づいて、計算対象分子を包含する体積が最小の直方体（最小直方体）を求め、その異なる３辺の辺の長さを構成軸情報記憶部６１に格納する機能を有する。
【００２２】
分子形状分類手段２２は、構成軸情報記憶部６１に格納されている最小直方体の３辺の長さの比率に基づいて、直方体の３辺の長さの比率と形状パターンとを関係付けた分子形状参照テーブル６２から計算対象分子の形状パターンを検索し、検索した形状パターンを分子形状パターン記憶部６３に格納する機能を有する。
【００２３】
図２を参照すると、分子形状参照テーブル６２には、第１の比率および第２の比率に対応付けて３種類の形状パターン「直線状」「平面状」「球状」が登録されている。第１の比率は、直方体の３辺の内、最も長い辺と第２番目に長い辺との長さの比率を表し、第２の比率は、第２番目に長い辺と最も短い辺との長さの比率を表している。例えば、直方体の３辺の長さを長いものから順にＬ１、Ｌ２、Ｌ３とした場合、第１の比率は（Ｌ２÷Ｌ１×１００）となり、第２の比率は（Ｌ３÷Ｌ２×１００）となる。
【００２４】
この図２に示した分子形状参照テーブル６２は、次のようなことを示している。計算対象分子を包含する最小直方体の第１の比率がＡ％未満であれば、計算対象分子の形状パターンは、直線状に分類される。また、計算対象分子を包含する最小直方体の第１の比率がＡ％以上である場合は、第２の比率がＢ％未満であれば平面状に分類され、Ｂ％以上であれば球状に分類される。
【００２５】
二電子積分項数見積り部３は、計算対象分子の分子軌道計算において記憶資源に演算結果を格納することが必要になる二電子積分項の項数（実二電子積分項数）を見積もり、実二電子積分項数記憶部６７に格納する機能を有する。
【００２６】
このような機能を有する二電子積分項数見積り部３は、補正量検索手段３１と、二電子積分項数推定手段３２とから構成されている。
【００２７】
補正量検索手段３１は、次のような機能を有する。
【００２８】
・入力データ記憶部６０から計算対象分子を構成する原子の原子種毎の数と、基底関数のセット名と、カットオフ値とを入力し、分子形状パターン記憶部６３から計算対象分子の形状パターンを入力する機能。
【００２９】
・図３に示すように、原子種と基底関数のセット名との組み合わせ毎に原子軌道数が格納されている原子軌道数テーブル６４から、計算対象分子を構成する各原子種毎の原子軌道数を検索する機能。例えば、基底関数のセット名としてＳＴＯ−３Ｇが設定されている場合において、水素原子Ｈの原子軌道数を検索するのであれば、原子種Ｈとセット名ＳＴＯ−３Ｇを検索キーとして原子軌道数テーブル６４から原子軌道数３を検索する。
【００３０】
・各原子種の原子軌道数と各原子種の原子の個数とに基づいて、計算対象分子の総原子軌道数を算出する機能。
【００３１】
・図４に示すように、総原子軌道数と形状パターンとカットオフ値とに関連付けて、二電子積分項の論理的な項数（カットオフ値を０としたときの二電子積分項数）に対する補正量が格納されている補正テーブル６５から、計算対象分子の総原子軌道数、計算対象分子の形状パターンおよびカットオフ値を検索キーにして補正量を検索し、検索した補正量を補正量記憶部６６に格納する機能。例えば、計算対象分子の総原子軌道数が３１、形状パターンが球状、カットオフ値がＣ２であれば、二電子積分項の論理的な項数（論理二電子積分項数）に対する補正量として０．１５が検索されることになる。なお、カットオフ値が補正テーブル６５に格納されていない値であれば、補間により補正量を求める。また、図４では、総原子軌道数が「３１」の分子についての情報しか示していないが、補正テーブル６５には他の分子についての情報も格納されている。また、計算対象分子の総原子軌道数が補正テーブル６５に登録されていない場合も、補間により補正量を求める。また、図４におけるカットオフ値Ｃ１、Ｃ２はＣ１＜Ｃ２の関係を有するものであり、カットオフ値が同じであれば、球状の分子に対する補正量が最も小さく、直線状の分子に対する補正量が最も大きくなっている。
【００３２】
二電子積分項数推定手段３２は、次式（１）に示す演算を行うことにより、演算結果を記憶資源に保存しておくことが必要になる二電子積分項の項数（実二電子積分項数）を推定し、推定結果を実二電子積分項数記憶部６７に格納する機能を有する。
【００３３】
実二電子積分項数＝（論理二電子積分項数）×（１−補正量）  …  （１）
ここで、論理二電子積分項数とは、計算対象分子の総原子軌道数から論理的に決まる二電子積分項の項数（総原子軌道数の４乗）である。また、補正量は、補正量検索手段３１によって補正量記憶部６６に格納された補正量である。
【００３４】
資源量見積り部４は、次式（２）に示す演算を行うことにより、分子軌道計算に必要になる記憶資源量を推定し、推定した記憶資源量を資源量記憶部６８に格納する機能を有する。
【００３５】
資源量＝（実二電子積分項数）×（１個の二電子積分項の演算結果を格納するために使用するバイト数）＋（所定バイト数）  …  （２）
ここで、実二電子積分項数は、実二電子積分項数記憶部６７に格納されている二電子積分項数である。また、１個の二電子積分項の演算結果を格納するために使用するバイト数は、通常８バイト或いは１６バイトとなる。
【００３６】
ジョブクラス決定部５は、ジョブクラスとそのジョブクラスにおいて利用可能な記憶資源量とが格納されたジョブクラス・資源量対応テーブル６９から、資源量見積り部４で見積もった資源量の記憶資源を利用可能なジョブクラスを検索する機能を有する。
【００３７】
なお、本実施の形態の資源量見積り装置は、コンピュータにより実現可能であり、コンピュータによって実現する場合は、例えば次のようにする。コンピュータを資源量見積り装置として機能させるためのプログラムを記録したディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体を用意し、コンピュータに上記プログラムを読み取らせる。コンピュータは、読み取ったプログラムに従って自身の動作を制御することにより、自コンピュータ上にデータ入力部１、分子形状判定部２、二電子積分項数見積り部３、資源量見積り部４およびジョブクラス決定部５を実現する。
【００３８】
〔第１の実施の形態の動作の説明〕
次に、図５のフローチャートを参照して本実施の形態の動作について詳細に説明する。
【００３９】
先ず、データ入力部１が図示を省略した記憶媒体などから計算対象分子に関するデータおよび分子軌道計算の計算条件を入力し、入力データ記憶部６０に格納する（ステップＡ１）。ここで、計算対象分子に関するデータとしては、計算対象分子を構成する各原子の位置情報、原子種および原子種毎の原子数がある。また、計算条件としては、基底関数のセット名および二電子積分項に対するカットオフ値がある。
【００４０】
次に、分子形状要素抽出手段２１が、入力データ記憶部６０に格納されている、計算対象分子を構成する各原子の位置情報に基づいて、計算対象分子を包含し、且つ体積が最小となる直方体（最小直方体）を決定する（ステップＡ２１）。最小直方体の決定方法としては、例えば、次のような方法を採用することができる。先ず、計算対象分子の重心と直方体の重心とが一致するように直方体を適当に配置する。次に、重心を一致させた状態で直方体をｘ，ｙ，ｚ軸に対して所定角度回転させると共に、直方体の大きさを調整し、その回転位置において計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を求める。その後、再び直方体を回転させ、その回転位置において計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を求める。以後、上記した処理を繰り返し行い、各回転位置における直方体の内、体積が最も小さい直方体を最小直方体と決定する。このような決定方法を採用することにより、計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を正確に決定することが可能になる。
【００４１】
次いで、分子形状要素抽出手段２１は、ステップＡ２１で決定した最小直方体の３辺の長さを求め、求めた各辺の長さを構成軸情報記憶部６１に格納する（ステップＡ２２）。
【００４２】
その後、分子形状分類手段２２が、構成軸情報記憶部６１に格納されている最小直方体の３辺の長さと、分子形状参照テーブル６２の内容とに基づいて、計算対象分子の形状パターンが、予め定められている複数種類の形状パターンの内のどの形状パターンに分類されるのかを判定し、判定結果を分子形状パターン記憶部６３に格納する（ステップＡ２３）。今、例えば、分子形状参照テーブル６２の内容が図２に示すものであり、最小直方体の最も長い辺に対する第２番目に長い辺の比率（第１の比率）がＡ％未満であった場合には、計算対象分子の形状パターンは、直線状に分類されると判定する。また、第１の比率がＡ％以上であり、且つ、第２番目に長い辺に対する最も短い辺の比率（第２の比率）がＢ％以上であれば、計算対象分子の形状パターンは球状に分類されると判定する。
【００４３】
その後、二電子積分項数見積り部３内の補正量検索手段３１が、論理二電子積分項数に対する補正量を補正テーブル６５から検索する（ステップＡ３１）。このステップＡ３１の処理を詳しく説明すると、次のようになる。
【００４４】
先ず、入力データ記憶部６０から計算対象分子を構成する原子の原子種毎の数と、基底関数のセット名と、オフセット値とを入力し、次いで、分子形状パターン記憶部６３から計算対象分子の形状パターン（本実施の形態では、直線状、平面状、球状の何れか）を入力する。
【００４５】
次いで、入力データ記憶部６０から入力した原子種と基底関数のセット名との組み合わせを検索キーにして、原子軌道数テーブル６４から、計算対象分子を構成する原子種毎の原子軌道数を検索し、検索した原子種毎の原子軌道数と、入力データ記憶部６０から入力した原子種毎の原子数とに基づいて、計算対象分子の総原子軌道数を算出する。
【００４６】
その後、上記総原子軌道数と、分子形状パターン記憶部６３から入力した計算対象分子の形状パターンと、入力データ記憶部６０から入力したカットオフ値とを検索キーにして、補正テーブル６５から論理二電子積分項数に対する補正量を検索し、検索した補正量を補正量記憶部６６に格納する。以上が、ステップＡ３１で行われる処理の詳細である。
【００４７】
その後、二電子積分項推定手段３２が、計算対象分子の論理二電子積分項数と、補正量記憶部６６に格納されている補正量とに基づいて、前出の式（１）に示す演算を行うことにより、演算結果が記憶資源に保存される二電子積分項の項数（実二電子積分項数）を求め、実二電子積分項数記憶部６７に格納する（ステップＡ３２）。
【００４８】
次に、資源量見積り部４が、実二電子積分項数記憶部６７に格納されている実二電子積分項数に基づいて、前出の式（２）に示す演算を行うことにより、分子軌道計算において必要になる記憶資源量を算出し、算出した記憶資源量を資源量記憶部６８に格納する（ステップＡ４）。
【００４９】
その後、ジョブクラス決定部５が、ジョブクラス・資源量対応テーブル６９から、資源量記憶部６８に格納されている資源量の記憶資源を利用可能なジョブクラスを検索し、分子軌道計算を行うためのジョブを上記ジョブクラスのジョブとして、計算機に投入する（ステップＡ５１、Ａ５２）。
【００５０】
〔第１の実施の形態の効果〕
本実施の形態によれば、演算結果を保存しない二電子積分項が発生する場合であっても、分子軌道計算を行う際に必要となる記憶資源量を正確に見積もることが可能になるという効果を得ることができる。その理由は、計算対象分子の形状パターンも考慮して記憶資源量を見積もるようにしているからである。
【００５１】
また、本実施の形態では、計算対象分子を包含する体積が最小の直方体の３辺の比率に基づいて計算対象分子の形状パターンを判定するようにしているので、計算対象分子の形状パターンを精度良く判定することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、計算対象分子と重心を一致させた状態で直方体を回転させながら直方体の各辺の長さを変化させることにより、各回転位置において計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を求め、各回転位置において求めた直方体の内の体積が最も小さい直方体を計算対象分子を包含する体積が最小の直方体とするようにしているので、計算対象分子を包含する体積が最小の直方体を正確に求めることが可能になる。
【００５３】
また、本実施の形態では、資源量見積り部４で見積もられた資源量に基づいて、計算対象分子の分子軌道計算を行うジョブのジョブクラスを決定するジョブクラス決定部５を備えているので、適切なジョブクラスを決定することが可能になる。
【００５４】
〔本発明の第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５５】
〔第２の実施の形態の構成の説明〕
図６を参照すると、本発明の第２の実施の形態にかかる資源量見積り装置は、データ入力部１の代わりに入力データ生成部７を備えている点、ジョブクラス決定部５の代わりにモニタ部８を備えている点、および記憶装置６の代わりに記憶装置６ａを備えている点が図１に示した第１の実施の形態にかかる資源量見積り装置と相違している。
【００５６】
記憶装置６ａは、ジョブクラス・資源量対応テーブル６９を備えていない点が第１の実施の形態の記憶装置６と相違している。
【００５７】
入力データ作成部７は、ユーザの指示に従って分子軌道計算を行うために必要となる入力データを作成し、作成した入力データの内の、計算対象分子に関するデータおよび計算条件を入力データ記憶部６０に格納する機能を有する。なお、入力データ記憶部６０に格納する計算対象分子に関するデータおよび計算条件は、第１の実施の形態と同じものである。
【００５８】
モニタ部８は、資源量見積り部４で見積もった資源量をＬＣＤ、プリンタなどの出力装置（図示せず）に出力することにより、ユーザに提示する機能を有する。
【００５９】
なお、本実施の形態の資源量見積り装置も第１の実施の形態と同様にしてコンピュータにより実現することができる。
【００６０】
〔第２の実施の形態の動作の説明〕
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００６１】
先ず、ユーザが入力データ作成部７を用いて、分子軌道計算を行うために必要になる入力データを生成し、更に、入力データ記憶部６０に計算対象分子に関するデータおよび計算条件を格納する（図７のステップＡ１１）。
【００６２】
その後、分子形状判定部２、二電子積分項数見積り部３および資源量見積り部４が、前述した第１の実施の形態と同様の動作を行い、資源量記憶部６８に見積もった記憶資源量を格納する（ステップＡ２１〜Ａ４）。
【００６３】
モニタ部８は、資源量記憶部６８に見積もられた資源量が登録されると、それをＬＣＤなどに表示することにより、ユーザに提示する（ステップＡ８）。ユーザは、提示された資源量が、計算機において利用可能な資源量を上回っているか否かを判断する（ステップＡ９）。そして、上回っている場合（ステップＡ９がｎｏ）は、入力データ作成部７を用いて再度入力データを作成し、計算対象分子に関するデータおよび計算条件を入力データ記憶部６０に格納する。
【００６４】
〔第２の実施の形態の効果〕
本実施の形態は、資源量見積り部４で見積もった必要記憶資源量をユーザに提示するモニタ部８を備えており、ユーザは、分子軌道計算を行うためのデータを作成しながら、その作成データの計算に必要な記憶資源量を把握することができるので、利用可能な資源が見積もられた必要記憶資源量よりも少なかった場合、直ちに分子軌道計算を行うためのデータを作成し直すことができるという効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、分子軌道計算を行う際に必要になる記憶資源量を見積もるといった用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明にかかる資源量見積り装置の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】分子形状参照テーブル６２の内容例を示す図である。
【図３】原子軌道数テーブル６４の内容例を示す図である。
【図４】補正テーブル６５の内容例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明にかかる資源量見積り装置の第２の実施の形態のブロック図である。
【図７】第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】分子の形状パターンによって演算結果を保存しない二電子積分項の割合が異なることを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…データ入力部
２…分子形状判定手段
２１…分子形状要素抽出手段
２２…分子形状分類手段
３…二電子積分項数見積り部
３１…補正量検索手段
３２…二電子積分項数推定手段
４…資源量見積り部
５…ジョブクラス決定部
６、６ａ…記憶装置
６０…入力データ記憶部
６１…構成軸情報記憶部
６２…分子形状参照テーブル
６３…分子形状パターン記憶部
６４…原子軌道数テーブル
６５…補正テーブル
６６…補正量記憶部
６７…実二電子積分項数記憶部
６８…資源量記憶部
６９…ジョブクラス・資源量対応テーブル
７…入力データ作成部
８…モニタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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