(57)【要約】  化学反応の遷移状態を探索する為のコンピュータによって実行される方法は、（ｉ）ＧＵＩを介して化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を取得する工程と、（ｉｉ）ＧＵＩを介して化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を取得する工程と、（ｉｉｉ）入口複合体を形成する工程と出口複合体を形成する工程と、（ｉｖ）入口複合体と出口複合体とを幾何学的に配置する工程と、（ｖ）幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体とに基づいて近似の遷移状態を計算する工程と、（ｖｉ）遷移状態を決定する工程と、（ｖｉｉ）決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算して出力する工程と、を含む。
2020510249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータで実行する、化学反応の遷移状態を探索する方法において、
グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を介して化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を取得する工程と、
前記グラフィカルユーザインタフェースを介して化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を取得する工程と、
前記１つ以上の反応物の画像表示に基づいて１つ以上の反応物からなる入口複合体を形成する工程と、前記１つ以上の反応生成物の画像表示に基づいて１つ以上の反応生成物からなる出口複合体を形成する工程と、
前記入口複合体と前記出口複合体とを幾何学的に配置する工程と、
前記幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体とに基づいて近似の遷移状態を計算する工程と、
前記近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定する工程と、
前記決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算する工程と、
前記グラフィカルユーザインタフェースを介して前記遷移状態についての情報を出力する工程と、
からなる方法。
【請求項２】
前記画像表示はそれぞれ、前記１つ以上の反応物と前記１つ以上の反応生成物に対応する分子または原子のスケッチからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記分子のスケッチは、前記分子を形成する原子と、前記原子間の化学結合とを示す、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記画像表示は、前記グラフィカルユーザインタフェースの対応するフィールドにユーザが各画像表示を入力することによって得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記反応物と前記反応生成物の前記画像表示は、化学量論的化学反応を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記入口複合体は、共通の反応座標系に複数の反応物を相対的に配置することによって形成され、前記出口複合体は、共通の反応生成物座標系に複数の反応生成物を相対的に配置することによって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記入口複合体と前記出口複合体とを形成する工程は、前記１つ以上の反応物において原子と化学結合とをそれぞれ同定する工程と、前記１つ以上の反応生成物において原子と化学結合とをそれぞれ同定する工程とからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記入口複合体と前記出口複合体とは、前記１つ以上の反応物において原子と化学結合をそれぞれ同定する工程と、前記１つ以上の反応生成物において原子と化学結合をそれぞれ同定する工程とからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記近似の遷移状態を計算する工程は、対応するテンプレートを同定する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記対応するテンプレートは、複数の予め決められた遷移状態のテンプレートから同定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記近似の遷移状態を計算する工程は、前記入口複合体から前記出口複合体に至る各原子の遷移経路を決定して、前記近似の遷移状態を最大のエネルギーを有する原子の配置として同定する工程からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記遷移状態は、前記入口複合体から前記出口複合体までの前記遷移経路に沿って、前記原子の異なる配置の間で内挿を用いることにより前記近似の遷移状態から決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記内挿は、同時トランジット法を用いて実行される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定する工程は、遷移状態を検証する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記検証する工程は、遷移状態のジオメトリを検証することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記検証する工程は、前記反応物に向かって遷移状態をトレーシングする工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記検証する工程は、前記反応生成物に向かって遷移状態をトレーシングする工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記遷移状態についての情報は、前記遷移状態の構造からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記遷移状態についての情報は、前記遷移状態のエネルギー論についての情報からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記遷移状態の前記エネルギー論についての情報は、単離された反応物と単離された反応生成物に対する反応複合体と反応生成物複合体のエネルギーに対応する遷移状態障壁のエネルギーからなる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記遷移状態の前記エネルギー論についての情報は、密度関数理論を用いて決定される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記化学反応は、酸化的付加、還元脱離、転移挿入、アルケン挿入、β−水素脱離、メタレーション−プロトネーションからなる群から選択される反応である、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記１つ以上の反応物と前記遷移状態と前記１つ以上の反応生成物のうちの少なくともいずれか１つについて立体配座探索を実行する工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記遷移状態についての情報を出力する工程は、前記立体配座探索に基づいて前記遷移状態の立体配座についての情報を出力する工程をさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を介して化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を取得する工程と、
前記グラフィカルユーザインタフェースを介して化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を取得する工程と、
前記１つ以上の反応物の画像表示に基づいて前記１つ以上の反応物からなる入口複合体を形成する工程と前記１つ以上の反応生成物の画像表示に基づいて前記１つ以上の反応生成物からなる出口複合体を形成する工程と、
前記入口複合体と前記出口複合体とを幾何学的に配置する工程と、
前記幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体とに基づいて近似の遷移状態を計算する工程と、
前記近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定する工程と、
前記決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算する工程と、
前記グラフィカルユーザインタフェースを介して前記遷移状態についての前記情報を出力する工程と、
からなる方法を実行する為のプログラム命令を記憶する、非一過性の記憶媒体。
【請求項２６】
化学反応の遷移状態を決定するためのシステムにおいて、
電子ディスプレイと、
前記電子ディスプレイと通信する１つ以上の電子プロセッサと、
ユーザが前記電子ディスプレイに表示されたグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を用いて前記システムと交信することを可能にする為の１つ以上の入力装置と、
からなり、
前記１つ以上の電子プロセッサは、ユーザが前記グラフィカルユーザインタフェースを用いて入力した前記化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を受け取る工程と、
ユーザが前記グラフィカルユーザインタフェースを用いて入力した前記化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を受け取る工程と、
前記１つ以上の反応物の画像表示に基づいて前記１つ以上の反応物からなる入口複合体を形成することと前記１つ以上の反応生成物の画像表示に基づいて前記１つ以上の反応生成物からなる出口複合体を形成する工程と、
前記入口複合体と前記出口複合体とを幾何学的に配置する工程と、
前記幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体に基づいて近似の遷移状態を計算する工程と、
前記近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定する工程と、
前記決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算する工程と、
前記グラフィカルユーザインタフェースを用いて前記遷移状態についての情報を出力する工程と、を実行するように構成されている電子プロセッサである、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計算機化学に関する。より詳細には、化学反応の遷移状態についての情報を決定する為に、計算機化学を用いることに関する。
【背景技術】
【０００２】
計算機化学は、化学的な問題を解くことを支援する為にコンピュータシミュレーションを用いる化学の一分野である。一般に、計算機化学は、構造や、分子や固体の特性を予測する為に、特には化学種が互いにどのように相互作用するかを明らかにする為に、効率的なコンピュータプログラムに組み込まれた理論化学の手法を用いる。
【０００３】
一般に、化学反応は、１つ以上の反応物中のある配置から１つ以上の反応生成物中のある配置に至るまでの原子核の配置の再編成によって生じる。多原子分子では、反応物から反応生成物に至る膨大な数のとり得る再編成の経路が存在する。多くのエネルギーを有する反応分子は、高いエネルギーの配置を含む経路を取り、より少ないエネルギーを有する反応分子は、より低いエネルギーの配置を含む経路を取ると思われる。化学反応のダイナミクスの完全なる記載には、これらすべての経路が含まれる。しかしながら、そのような完全なる記載は、多次元のポテンシャルエネルギー表面を明らかにする必要がある為に、現在のコンピュータによる手法を用いてもなお困難である。したがって、遷移状態理論と呼ばれる単純化されたアプローチが一般に用いられる。
【０００４】
一般に、エネルギー障壁が、反応物のエネルギー状態と反応生成物のエネルギー状態を隔てている。多くの実施形態において、遷移状態理論は、最も急峻な勾配と最も高いエネルギー状態を避けて、反応物の状態と生成物の状態とを結ぶ多次元のエネルギー表面上において一定の経路を見出すことを含む。この経路の最高点は、反応物の状態を反応生成物の状態から隔離している鞍点またはサドルポイントである。サドルポイントは、反応経路に沿って最も高いエネルギー位置であるのと同時にその反応経路に直交する方向において最も低いエネルギー位置（反応物と生成物とを隔てる尾根の最も低い位置）でもある。サドルポイントは、遷移状態と呼ばれ、反応物が反応生成物に移行する際の原子物質の最も高いエネルギー配置を指す。
【０００５】
計算機化学技法による化学反応の遷移状態の探索は、反応性や位置選択の予測、触媒設計、およびメカニズムの研究の重要な構成要素である。しかしながら、遷移状態を見出すことは、多くの段階を必要とし且つ達成する為には数日から数週間を要する長くて膨大な労力を必要とする工程である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、自動化された化学反応遷移状態探索に関する。計算機化学技術は、簡便であり且つ使いやすいグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）からの入力を用いて、遷移状態と対応する遷移状態の障壁とを見出すために使用される。ユーザは、ＧＵＩの適切な入力フィールドに化学量論的反応の反応物と反応生成物を示す分子を入力する。コンピュータによって実行されるアルゴリズムは、次に、スケッチを解析して計算機化学技術を用いて対応する反応物の遷移状態についての情報を返す。ユーザインタフェースが単純で使い勝手がよい為に、本明細書に説明する技術は、専門家でも非専門家でも同じように使用することができる。
【０００７】
一般に、第１の態様において、本発明は、化学反応の遷移状態を見出す為のコンピュータで実行される方法に関する。本発明に係る方法は、（ｉ）ＧＵＩを介して化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を取得する工程と、（ｉｉ）ＧＵＩを介して化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を取得する工程と、（ｉｉｉ）１つ以上の反応物の画像表示に基づいて１つ以上の反応物からなる入口複合体を形成する工程と１つ以上の反応生成物の画像表示に基づいて１つ以上の反応生成物からなる出口複合体を形成する工程と、（ｉｖ）入口複合体と出口複合体とを幾何学的に配置する工程と、（ｖ）幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体とに基づいて近似の遷移状態を計算する工程と、（ｖｉ）近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定する工程と、（ｖｉｉ）決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算する工程と、（ｖｉｉｉ）ＧＵＩを介して遷移状態についての情報を出力する工程と、からなる。
【０００８】
方法の実施形態は、次の要素の１つ以上を含むことができる。例えば、画像表示は、１つ以上の反応物および１つ以上の反応生成物のそれぞれに対応する分子または原子のスケッチを含むことができる。分子のスケッチは、分子を形成する原子と原子間の化学結合とを表示することができる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、方法は、ＧＵＩを介して反応物と遷移状態と生成物とに関して立体配座検索を実施する工程と、立体配座についての情報を出力する工程とを含む。
画像表示は、ＧＵＩの対応するフィールドに、ユーザが各画像表示を入力することによって取得される。
【００１０】
反応物と反応生成物の画像表示は、化学量論的な化学反応を表示することができる。
入口複合体は、共通する反応物座標系において複数の反応物を相対的に配置することによって形成され、出口複合体は、共通する反応生成物座標系において複数の反応生成物を相対的に配置することによって形成される。
【００１１】
入口複合体と出口複合体とを形成する工程は、１つ以上の反応物において原子と化学結合とをそれぞれ同定する工程と、１つ以上の反応生成物において原子と化学結合とをそれぞれ同定する工程とを含むことができる。
【００１２】
入口複合体と出口複合体とを形成する工程は、１つ以上の反応物において原子と化学結合とをそれぞれ同定する工程と、１つ以上の反応生成物において原子と化学結合とをそれぞれ同定する工程とを含むことができる。
【００１３】
近似の遷移状態を計算する工程は、対応するテンプレートを同定する工程を含むことができる。対応するテンプレートは、複数の遷移状態のテンプレートから同定することができる。
【００１４】
近似の遷移状態を計算する工程は、入口複合体から出口複合体に至る各原子の遷移経路を決定する工程と、近似の遷移状態を最大エネルギーを有する原子配置として同定する工程を含むことができる。
【００１５】
遷移状態は、入口複合体から出口複合体までの遷移経路に沿って原子の異なる配置間で内挿を用いて近似の遷移状態から決定できる。内挿は、同時トランジット法を用いて実施することができる。
【００１６】
近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定する工程は、遷移状態を検証する工程を含むことができる。検証は、遷移状態のジオメトリを検証する工程を含むことができる。検証は、反応物に向かって遷移状態をトレースする工程を含むことができる。検証は、反応生成物に向かって遷移状態をトレースする工程を含むことができる。
【００１７】
遷移状態についての情報は、遷移状態の構造を含むことができる。遷移状態についての情報は、遷移状態のエネルギー論についての情報、例えば、単離された反応物と単離された反応生成物とに対する反応物複合体と反応生成物複合体のエネルギーに対応する、遷移状態障壁のエネルギーなどの情報を含むことができる。遷移状態のエネルギー論についての情報は、密度関数理論を用いて決定することができる。
【００１８】
化学反応は、マイケル付加反応、付加環化（ディールスアルダー反応など）、ウィッティヒ反応、水素引き抜き反応、水素転移、酸化的付加、還元脱離、転移挿入、アルケン挿入、β−水素脱離、メタル化脱プロトン化であり得る。
【００１９】
一般に、更なる態様では、本発明は、コンピュータに以下の方法を実施させるためのプログラム命令を含む非一過性の記録媒体に関する。方法は、（ｉ）ＧＵＩを介して化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を取得する工程と、（ｉｉ）ＧＵＩを介して化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を取得する工程と、（ｉｉｉ）１つ以上の反応物の画像表示に基づいて１つ以上の反応物からなる入口複合体を形成する工程と、１つ以上の反応生成物の画像表示に基づいて１つ以上の反応生成物からなる出口複合体を形成する工程と、（ｉｖ）入口複合体と出口複合体とを幾何学的に配置する工程と、（ｖ）幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体とに基づいて適切な遷移状態を計算する工程と、（ｖｉ）適切な遷移状態から遷移状態についての情報を計算する工程と、（ｖｉｉ）決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算する工程と、（ｖｉｉｉ）ＧＵＩを介して遷移状態についての情報を出力する工程と、を含む。
【００２０】
媒体の実施形態は、本発明の第１の態様の１つ以上の特徴を含むことができる。
一般に、別の態様では、本発明は、化学反応の遷移状態を決定する為のシステムに関する。同システムは、電子ディスプレイと、電子ディスプレイと通信する１つ以上の電子プロセッサと、システムのユーザが、電子ディスプレイに表示されたＧＵＩを用いて当該システムと交信可能にする１つ以上の入力装置とを備える。１つ以上の電子プロセッサは、（ｉ）ＧＵＩを介してユーザが入力した化学反応の１つ以上の反応物の画像表示を受領することと、（ｉｉ）ＧＵＩを介してユーザが入力した化学反応の１つ以上の反応生成物の画像表示を受領することと、（ｉｉｉ）１つ以上の反応物の画像表示に基づいて１つ以上の反応物からなる入口複合体を形成することと、１つ以上の生成物の画像表示に基づいて１つ以上の反応生成物からなる出口複合体を形成することと、（ｉｖ）入口複合体と出口複合体とを幾何学的に配置することと、（ｖ）幾何学的に配置した入口複合体と出口複合体とに基づいて近似の遷移状態を計算することと、（ｖｉ）近似の遷移状態に基づいて遷移状態を決定することと、（ｖｉｉ）決定した遷移状態から遷移状態についての情報を計算することと、（ｖｉｉｉ）ＧＵＩを用いて遷移状態についての情報を出力することとを行うように構成されている。
【００２１】
本システムの実施形態は、本発明の態様の前記１つ以上の特徴を含むことができる。
別の優利な点において、開示するコンピュータで実行される技術は、簡単で使い勝手がよく、非専門家にも好適なセットアップを提供する。本技術は、必要とされる入力が初期の反応段階における反応物と生成物の構造のみであるように実施することができる。本技術は、膨大な数の遷移状態を計算する為に機能し得る。遷移状態のテンプレートのライブラリは、計算をスピードアップして重複した計算を防止するために使用することができる。計算は、任意のＤＦＴ関数または基本セットを用いて溶媒相または気体相における多種類の反応に対して行うことができる。
【００２２】
一般に、開示する実施形態は、遷移状態探索を実行する工程と対応する遷移状態障壁を探索する工程とを大幅に単純化し且つスピードアップすることができる為、結果として研究プロジェクトを加速することができる。開示する技術は、複雑であるがゆえに従来の手作業または準手作業による手法を用いて遷移状態を探索することを思いとどまっていた非専門家に対して遷移状態の探索をより身近なものにすることができる。
【００２３】
入力された化学反応物のスケッチを用いて遷移状態と対応する遷移状態の障壁とを探索する工程は、多数の段階からなる反応を含む化学経路の研究を簡略化することができる。これにより、有機合成経路が、均一な触媒反応において多数の初期段階と触媒サイクルとを含む場合には、そのような複雑な化学工程について判断したり最適化することを容易にし得る。
【００２４】
したがって、開示するコンピュータで実行される技術は、別の技術および技術分野に対して利点をもたらし得る。例えば、開示する技術は、ある分子を生成する為に実行可能な反応経路が存在するか否かを効率的に判断する為に使用することができる。開示する技術によって利用しやすくなる為、合成化学者や化学エンジニアは、遷移状態を計算する為に用いられる計算機化学についてさほど技術的トレーニングを受けなくとも計算機化学の技術を利用することができる。
【００２５】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の詳細な説明に記載されている。本発明の他の要素、目的および利点は、明細書、図面および請求項から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＧＵＩの入力ウインドウを示す図。
【図２】ＧＵＩの出力ウインドウを示す図。
【図３Ａ】ＧＵＩを用いて化学反応の遷移状態についての情報を計算するためのアルゴリズムにおける工程を示すフローチャート。
【図３Ｂ】ＧＵＩを用いて立体配座探索などの化学反応の遷移状態についての情報を計算するための別のアルゴリズムにおける工程を示すフローチャート。
【図４Ａ】多様に異なる種類の有機反応に対して本発明の技術を用いて生成した入力と出力とを示す図。
【図４Ｂ】多様に異なる種類の有機反応に対して本発明の技術を用いて生成した入力と出力とを示す図。
【図４Ｃ】多様に異なる種類の有機反応に対して本発明の技術を用いて生成した入力と出力とを示す図。
【図４Ｄ】多様に異なる種類の有機反応に対して本発明の技術を用いて生成した入力と出力とを示す図。
【図４Ｅ】多様に異なる種類の有機反応に対して本発明の技術を用いて生成した入力と出力とを示す図。
【図５】アルゴリズムに対応して説明したオペレーションの実施に適するコンピュータシステムを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
複数の図面における類似する参照表示は、類似の要素を示す。
計算機化学は、簡単かつ使い勝手のよいＧＵＩからの入力を用いて遷移状態と対応する遷移状態障壁とを探索する為に、用いられる。図１を参照する。例示の実施形態において、ＧＵＩは、２つの反応物用の入力フィールド１１０，１２０と２つの反応生成物用の入力フィールド１３０，１４０とを含む入力ウインドウ１００を備える。入力フィールドは、ユーザが化学量論的化学反応について反応物と反応生成物とをスケッチする為の場所を与え、化学反応の遷移状態を決定してユーザに遷移状態についての情報を返すコンピュータアルゴリズムの為の入力となる。反応物と反応生成物から遷移状態を決定するためのアルゴリズムの詳細を以下に詳細に説明する。
【００２８】
ＧＵＩは、ユーザが各入力フィールドに分子の表示をスケッチすることにより反応物と反応生成物とを入力可能にする。例えば、図１に示すように、スケッチは、各分子に対する従来の２次元の構造式であり、原子は、対応する記号で表示され、化学結合は原子間に線で示され、電荷は、「＋」と「−」の上付き文字表示で示される。例示では、ＣＨ３Ｃｌ１１２は、入力フィールド１１０に表示された反応物であり、ＯＨ−１２２は、入力フィールド１２０に表示された反応物であり、ＣＨ３ＯＨ１３２は、入力フィールド１３０に表示された反応生成物であり、Ｃｌ−は、入力フィールド１４０に表示された反応生成物である。図示するように、炭素原子は、例えば骨格構造式を用いて２つの結合間の交点によって図示することができる。
【００２９】
別の化学式も使用可能である。例えば、単純な化合物、または個々の原子またはイオンの場合には、経験的な化学式が使用され得る。別の一般的な慣例表記、例えば異なる化学量論を図示するのに用いられる表記なども使用可能である。例えば、結合の相対配向は、慣習により、中実状のくさびまたは破線状のくさびを用いてスケッチすることができる。これについては、反応物や反応生成物をスケッチする為に使用することができる透視図の例（例えば、ニューマン投影式、のこぎり台投影式、シクロヘキサン立体配座、ハワース投影式、フィッシャー投影式）を示す、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ＿ｆｏｒｍｕｌａ等を参照されたい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、球棒スケッチなどの３次元スケッチを使用することができる。
一般に、ＧＵＩは、ユーザが、多様な方法で反応物と反応生成物とをスケッチすることを可能にする。例えば、ユーザは、タッチスクリーン、マウス、またはその他の描画装置を用いて入力フィールドに直接的にスケッチすることができる。代替的にまたは追加的に、ユーザは、キーパッドを用いて分子をスケッチすることができる（例えば、経験的な構造式）。パレットとドロップダウンメニューとは、特別な配向を有する線または別の結合記号などの特別な記号を入力する際に使用することができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、ＧＵＩは、構造式を入力するためのプラグインの使用を容易にすることができる。分子をスケッチするのに使用されるプログラムは、２ＤＳＫＥＴＣＨＥＲ（シュレディンガー社の画像環境マエストロ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｍａｅｓｔｒｏ）から入手可能）とＣｈｅｍＤｒａｗ（登録商標、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｍｂｒｉｄｇｅｓｏｆｔ．ｃｏｍ／ｓｏｆｔｗａｒｅ／ｏｖｅｒｖｉｅｗ．ａｓｐｘ）とを含み、使用することができる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、入力フィールド１１０，１２０，１３０，１４０の構造式は、異なるソフトウェアパッケージを用いて作成して、別のファイルとして保存することができ、ファイルは、適切な入力フィールドにＧＵＩを用いてアップロードすることができる。標準的な画像ファイル形式（例えば、ＪＰＥＧ，ＴＩＦＦ，ＧＩＦ，ＢＭＰなど）等の様々なファイル形式が可能であり、化学の画像プログラムに特有のファイル形式（例えば、ＣｈｅｍＤｒａｗ独自のファイル形式は、２進数ＣＤＸと好適にはＸＭＬをベースとするＣＤＸＭＬ形式である）と、化学の画像プログラムと相性の良い別のプログラム（例えば、ＣｈｅｍＤｒａｗは、ＭＯＬ，ＳＤＦ，ＳＫＣの化学ファイル形式でインポートとエクスポートをすることができる）と、ＰＰＴファイルなどの画像とスケッチとについて一般に用いられるファイル形式などが考えられる。化学式は、使用する為に、紙に手書きしたりスキャンすることもできる。シュレディンガー社から入手可能なＰｙＭｏｌで作成された出力ファイルなどの３次元構造を作成する為の市販のプログラムのファイルも使用することができる。
【００３３】
ボタン１５０，１５２，１６０，１６２は、ユーザが各入力フィールドに入力する方法を選択可能にする。
図１に示す例は、２つの反応物と２つの反応生成物とを含む化学反応を示しているが、より一般的には、ＧＵＩは、ユーザの必要に応じて追加のまたはより少ない入力ウインドウを設けることができる。
【００３４】
一般に、遷移状態を決定する為に使用されるアルゴリズムは、ユーザに遷移状態エネルギーなどの遷移状態についての多様な情報を返す。図２を参照すると、例えばいくつかの実施形態では、ＧＵＩは、反応物複合体と生成物複合体に対して、および無限に単離された反応物と生成物とに対して遷移状態障壁の画像表示２００を返す。ここで、反応過程は、ｘ軸に沿って示され、反応エネルギーは、ｙ軸に沿って示されている（例えば、ｋｃａｌ／ｍｏｌ）。ここで、遷移状態の構造又は遷移状態の複合体のエネルギー論は、反応物のエネルギー（２１０）について１５．４５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２３０）であることが示されている。生成物エネルギーは、２２０に示され、この場合は、１．９０ｋｃａｌ／ｍｏｌである。
【００３５】
ユーザは、遷移状態の構造の画像のレンダリングを調べることもできる。例えば、いったん遷移状態が見つかれば、ユーザは、別のウインドウでその３次元構造を調べることができる。遷移状態のベクトルは、遷移状態を特徴づける対応する単一の虚振動と共に、検証のために使用することができる。３次元構造の配列を用いて表示される反応物から遷移状態を経て生成物に至る経路も使用することができる。
【００３６】
遷移状態がＧＵＩからの入力からどのように決定されるかの詳細に戻る。図３は、例示のアルゴリズムにおける操作と計算の順序を示すフローチャート３００である。
第１工程３０２では、アルゴリズムは、ＧＵＩからの入力を収集することによって開始する。この工程は、各入力フィールドで分子または原子を同定する工程を含む。一般に、反応物と反応生成物とを同定する工程に含まれる操作は、入力の性質に依存する。各入力が画像ファイルとして与えられる場合には、例えば、同定は、原子、結合、および電荷をそれぞれ同定する為に各入力に対して画像認識を実施する工程を含む。逆に、入力が化学の描画ソフトウェアを用いて与えられる場合には、入力は、画像それぞれの基本的な解析を要しない、分子の各要素または分子そのものを同定するデータであり得る。
【００３７】
アルゴリズムは、入力された各々の各結合に対して結合長と結合角とを同定することもできる。結合長と結合角のうちの少なくともいずれか一方は、第一原理から決定することまたはデータベースの値を探すことによって同定することができる。
【００３８】
反応物と反応生成物それぞれに対する分子構造がいったん決まれば、アルゴリズムは、反応のまたは反応で形成される共有結合を自動で同定して（この情報は、分子の２次元スケッチまたは対応する３次元表示から推測することができる）、反応物と生成物の中の原子に自動で番号をふることによって進行して、原子間の対応を構築する。
【００３９】
反応は、化学量論的に表示され、理想的には、１つの遷移状態だけを恐らく有する初期反応段階を表示するはずである。アルゴリズムは、反応が、各原子を保存していることを確認するために、反応物の組成と反応生成物とを比較することによって反応が化学量論的か否かを確認することができる。いくつかの実施形態では、アルゴリズムは、この確認で反応が化学量論的でないことが明らかになった場合には、ユーザにエラーを返す。
【００４０】
いくつかの実施形態では、ユーザは、電荷の合計と入力された反応物または生成物のそれぞれの多重度（スピン）を提供することができる。電荷の合計と多重度とは２次元表示から自動的に推定可能であるが、これが可能でない場合、すなわち入力があいまいである場合には、ユーザは、ＧＵＩの中の専用のウイジェットを用いて電荷と多重度とを特定することができる。
【００４１】
工程３０４では、アルゴリズムは、工程３０２で反応物の解析から反応複合体を形成して反応物の原子を順序付ける。このアルゴリズムは、工程３０２から反応生成物解析に基づいて反応生成物複合体を形成することもできる。一般に、反応物複合体と生成物複合体とはそれぞれ、反応物と反応生成物のゆるい結合で形成された分子エンティティである。構成物（つまり、反応物間、および反応生成物間）の間の結合は、共有結合よりも弱い。
【００４２】
工程３０６では、アルゴリズムは、反応物複合体と生成物複合体とを配置する。これは、反応物複合体の中の各原子と生成物複合体の中の対応する原子との間の距離を収縮する為に各複合体の幾何学的位置を維持しつつ生成物複合体に対して反応物複合体を幾何学的に再配向することを含む。アルゴリズムは、反応物複合体と生成物複合体の間の最小経路を形成するように反応物複合体と生成物複合体とを構築して、反応に直接的に参加しない原子の移動を防止する。いくつかの実施形態では、代替的または非自明な最小経路、例えば、ＳＮ２反応などにおいて、そのような反応が分かっている場合には、反応物複合体と生成物複合体と対応する反応経路と形成するための特別なルールが適用される。
【００４３】
工程３０８では、アルゴリズムは、配置された反応物複合体と生成物複合体のうちの少なくともいずれか一方に基づいてテンプレートが利用可能であるか否かを確認する。例えば、アルゴリズムは、例えば、遷移状態テンプレートのデータベースにアクセスすることによって、遷移状態が既知である複合体と、上記複合体のいずれか一方または双方とを比較する。反応複合体および生成物複合体のうちの少なくともいずれか一方とデータベースの複合体との一致性が十分に高い場合には、対応する既知の遷移状態がテンプレートとして選択される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、例えば、テンプレートは、入力された反応物と反応生成物のＳＭＡＲＴＳパターン（１次元表示）と、保存されているテンプレートのパターンとを比較して選択される。マッチングは、いくつかの異なるレベルの特異性に基づいて行われ、いくつかのテンプレートが入力された反応に一致する場合には、最も特異的なテンプレートが選択される。
【００４５】
テンプレートが利用可能である場合には、工程３１０で、アルゴリズムは、テンプレートを用いて遷移状態を推測する。これには、遷移状態のテンプレートの構造と、反応物複合体と生成物複合体との違いを説明する為にテンプレートを変更する工程を含む。例えば、これは、テンプレートの原子の置換、付加、および除去のうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。最終的には、テンプレートは、遷移状態の推測が、反応物複合体と生成物複合体中の各原子を矛盾なく説明できるように変更される。
【００４６】
いくつかの実施形態では、工程３１０は、テンプレートからの関連する幾何学的な情報を抽出する工程と、それらの幾何学的なパラメーターを入力された反応物の構造に当てはめる工程とを含みうる。例えば、マイケル付加反応において、反応物複合体のＣ−Ｓの原子間の距離を、テンプレートに見いだされるものと同一であるようにする。
【００４７】
テンプレートが利用できない場合には、アルゴリズムは、工程３１２において、配置した反応物複合体と生成物複合体から直線経路に沿って最大エネルギー構造で推測を作成する。
【００４８】
工程３１０で構築されたテンプレートに基づく推測と、工程３１２で見つけられた最大のエネルギー構造のいずれかに基づいて、工程３１４では、アルゴリズムは、２次同時トランジット法（ＱＳＴ）などの同時トランジット法を用いて遷移状態を探索する。ＱＳＴは、直線ではなく放物線で反応経路を近似する。いくつかの実施形態では、反応物と生成物の間の直線経路を用いて遷移状態を推定した後、その経路に直交する方向にエネルギーを最小化することによってＱＳＴが生成され、ＱＳＴ経路は、次に最大エネルギー位置を求めて探索される。エフ．ジェンセン著、計算化学入門、第２版、ジョン  ウィリー  アンド  サンズ社（英国ウェストサセックス）（Ｆ．  Ｊｅｎｓｅｎ，Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ,  Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（Ｗｅｓｔ  Ｓｕｓｓｅｘ，Ｅｎｇｌａｎｄ））を参照されたい。
【００４９】
代替的にまたは追加的に、遷移状態を探索する為の別の方法も使用することができる。例えば、ある方法は、反応物の構造と生成物の構造について情報を追加することなく遷移状態の推測だけを最適化することができる。または、遷移状態エネルギーの最も粗い推定では、方法は、遷移状態の推測のエネルギーと対応するエネルギー障壁とを単に計算して、得られたエネルギーと最適化された遷移状態の構造を大まかに示す障壁とを推測することができる。
【００５０】
遷移状態を発見した後、アルゴリズムは、工程３１６において遷移状態のジオメトリを検証する。これは、例えば、各結合長が物理的に適切な範囲にあるか否か、およびある結合角が物理的に適切な範囲にあるか否かのうちの少なくともいずれか一方を確認することなど、遷移状態のジオメトリを検証することを含む。代替的にまたは追加的に、検証は、反応物及び反応生成物のうちの少なくともいずれか一方に向かって遷移状態をトレーシングすることを含む（例えば、固有反応座標ＩＲＣを用いて）。
【００５１】
検証の工程の追加な部分は、反応経路において振動数に対応する遷移状態ベクトルを描く工程を含むことができる。ベクトルと経路とが大きくオーバーラップする場合には、このベクトルは、合格と認められる。オーバーラップが、ある閾値を超えない場合には、このベクトルと、場合により遷移状態とは、不合格として却下される。
【００５２】
遷移状態が検証できない場合には、アルゴリズムは、工程３３４でテンプレートが使用されたかどうかを尋ねる。テンプレートが使用されていなかった場合には、アルゴリズムは、工程３１２に戻って、反応物複合体と生成物複合体の間の直線経路に沿って異なる最大エネルギー構造を探索する。例えば、この工程で、探索の精度を高めることができる。
【００５３】
テンプレートが使われていた場合には、アルゴリズムは、工程３１０のテンプレートを用いて作成された推測が最適化されたか否かを尋ねる。最適化が行われていなかった場合には、アルゴリズムは、工程３３０において、遷移状態の推測の最適化を実施する。その後、最適化された遷移状態の推測を用いて、遷移状態の探索工程である工程３１４が実施される。
【００５４】
初期の遷移状態の推測が最適化された場合には、工程３３８において、アルゴリズムは、反応物複合体から生成物複合体までの経路が緩和経路か否かを尋ねる。ここで、緩和とは、数学的な表面においてサドルポイントを反復して探索する工程に対して一般に用いられる計算技術のことを指す。
【００５５】
経路が、緩和経路でなかった場合には、工程３３６でアルゴリズムは、例えば、ＲＳＭ法を用いて経路の緩和を実施する。代替的にまたは追加的に別の緩和方法、例えば、ナッジドエラスティックバンド法（ｎｕｄｇｅｄ  ｅｌａｓｔｉｃ  ｂａｎｄ）またはフローズンストリング法（ｆｒｏｚｅｎ  ｓｔｒｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）などを使用することができる。
【００５６】
しかしながら、経路が、緩和経路であった場合には、アルゴリズムは、反応物／生成物ペア（工程３４０）に対して遷移状態は見つけることができなかったと結論付けて、その結果を工程３４２で装置ユーザに返す。
【００５７】
工程３１６を参照する。遷移状態が検証をパスしたら、アルゴリズムは、工程３１８において、ＩＲＣを用いて反応物と反応生成物とに向かって遷移状態の構造をトレースする。
【００５８】
工程３２０では、アルゴリズムは、次に遷移状態のデータと、反応物と遷移状態と反応生成物の接続を特徴付けるデータを保存する。
最終の確認として、アルゴリズムは、全ての既知の最小が接続されたか否かを尋ねる（工程３２２）。例えば、ＩＲＣの工程の結果、つまり局所的な遷移状態から最大の傾斜経路に沿って双方向に下降することによって得られる反応物複合体と生成物複合体は、アルゴリズムの工程３０６で形成した反応物複合体と生成物複合体と比較される。この比較は、異なる程度で実施され、ユーザによって調節可能であり、例えば、構造の接続性とＲＭＳＤとが比較される。これらの複合体の間の一致が構成された場合には、遷移状態は、対応する反応物と生成物に接続されていると宣言される。
【００５９】
接続されていない既知の最小が存在すると判断された場合には、工程３２６において、アルゴリズムは、まだ接続されていないペアから新しい反応物複合体と生成物複合体とを取得して更なる解析のために工程３０６にこれらのペアを返す。
【００６０】
全ての既知の最小が、工程３２２で接続された場合には、アルゴリズムは、上記の図２に示すように、工程３２４で、ユーザに遷移状態についての情報を返す。
図３Ｂを参照する。いくつかの実施形態では、アルゴリズム４００は、ユーザがリクエストする場合には、反応物と遷移状態と生成物に対して立体配座探索４１０を実施する。そのような場合には、立体配座についての情報も、工程３２４の印刷された出力に含めることができる。
【００６１】
一般に遷移状態についての情報は、化学反応がどのように起きるかを定性的に理解するために主に使用され、ある特定の反応に対する速度定数、平衡定数、活性化標準エンタルピー(
【００６２】
【数１】
2020510249.tif 000003
)、活性化標準エントロピー（
【００６３】
【数２】
2020510249.tif 000004
)、活性化標準ギブスエネルギー（
【００６４】
【数３】
2020510249.tif 000005
)などの化学反応を特徴づけるパラメーターを計算することに使用することができる。
【００６５】
遷移状態についての情報は、化合物の反応性を予測することに使用することができる。例えば、遷移状態についての情報は、例えば有機合成やプロセス化学などの分野において、有機反応で反応性を予測する為に使用することができる（例えば、求核攻撃反応、特にマイケル付加反応、水素引き抜き反応、水素原子転移反応、付加環化反応など）。そのような予測により、例えば、有機合成において最適経路を選択したり、薬剤設計において固有の反応性や共有結合バインダーの毒性を予測したり、化学反応経路を機構的に調べることができる。情報は、均一な触媒反応において触媒の構造を最適化することにも使用できる。
【００６６】
化学反応は、反応物と遷移状態と生成物の立体配座のアンサンブルによって特徴づけることができる。この立体配座のアンサンブルは、反応中心から離れた分子構造の部分において柔軟性を有する為である。一般にこのアンサンブルの低エネルギー構造は、これから求める反応の反応性の特性を特定する際に化学的に重要である。最も重要な反応物、遷移状態、および生成物を探索する為に、ユーザのリクエストに応じて、立体配座探索が実施される。そのような探索は、以前に配置された反応物と遷移状態と反応生成物の構造を入力シード構造として使用することができる。低い位置にある遷移状態構造を探索している最中には、遷移状態の反応する領域の分子構造は、一般に固定されるが、遠位の領域は、低いエネルギー立体配座を探索するために変化させることができる。エネルギー的に低いとして見いだされた立体配座は、保存され、反応特性を計算する為に使用される。
【００６７】
図４Ａ〜４Ｅを参照する。本発明の技術は、酸化的付加（図４Ａ）、還元脱離（図４Ｂ）、転移挿入（図４Ｃ）、アルケン挿入（図４Ｄ）、β−水素脱離（図４Ｅ）等の多様に異なる種類の金属−有機反応にも適用できる。各例において、入力された反応物分子と反応生成物分子とを各図の上部に示す。遷移状態のエネルギー障壁の画像表示を入力分子の下に示す。反応エネルギーと、遷移状態エネルギーと、生成物エネルギーとは、ｋｃａｌ／ｍｏｌの単位で示す。各図の下部に、結合の距離（オングストローム単位）を含めて各遷移状態の球棒表示を示す。
【００６８】
図５は、上記のコンピュータで実行する方法のいずれかに対応して説明したオペレーションを実施する為に適するコンピュータシステム５００を示す図である。いくつかの実施形態において、この明細書で説明するコンピュータシステムと装置と基本的なオペレーションとは、本明細書で説明する構造（例えば、システム５００）とそれらの構造上の均等物、またはそれらの１つ以上の組み合わせなどのデジタル電子回路、明白に実現されたコンピュータソフトウェアまたはファームウェア、コンピュータハードウェアで実施することができる。システム５００は、ラップトップ、デスクトップ、ワークステーション、パーソナルデジタル支援、サーバ、ブレードサーバ、大型汎用コンピュータおよびその他の適切なコンピュータ例えば、モジュラービヒクルのベース装置またはポッド装置に搭載されたビヒクルなどを含む。システム５００は、パーソナルデジタル支援、携帯電話、スマートフォン、およびその他の類似する計算装置などの携帯装置も含むことができる。加えて、システムは、ＵＳＢフラッシュデバイスなどの携帯型保存メディアも含むことができる。例えば、ＵＳＢフラッシュデバイスは、オペレーティングシステムやその他のアプリケーションを記憶することができる。ＵＳＢフラッシュデバイスは、別の計算装置のＵＳＢポートの中に挿入し得るワイヤレストランスデューサまたはＵＳＢコネクタなどの入力／出力構成要素を備えることができる。
【００６９】
システム５００は、プロセッサ５１０と、メモリ５２０と、記憶装置５３０と、入力／出力装置５４０とを備える。５１０，５２０，５３０，５４０の構成要素はそれぞれ、システムバス５５０を用いて相互に接続される。プロセッサ５１０は、システム５００の内部で実行される命令を処理することができる。処理装置は、多くの基本設計概念を用いて設計し得る。例えば、プロセッサ５１０は、複数命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）プロセッサ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、最小命令セットコンピュータ（ＭＩＳＣ）プロセッサである。
【００７０】
一実施形態では、プロセッサ５１０は、シングルスレッドのプロセッサである。別の実施形態では、プロセッサ５１０は、マルチスレッドのプロセッサである。プロセッサ５１０は、メモリ５２０または記憶装置５３０に保存された命令を処理して、入力／出力装置５４０上にユーザインタフェースの為の画像情報を表示することができる。
【００７１】
メモリ５２０は、システム５００の内部に情報を保存する。一実施形態において、メモリ５２０は、コンピュータ可読媒体である。一実施形態では、メモリ５２０は、揮発メモリ装置である。別の実施では、メモリ５２０は、非揮発メモリ装置である。
【００７２】
記憶装置５３０は、システム５００為に大量保存域を設けることができる。一実施形態では、記憶装置５３０は、コンピュータ可読媒体である。様々な異なる実施形態では、記憶装置５３０は、フロッピーディスク装置、ハードディスク装置、光学ディスク装置、またはテープ装置である。
【００７３】
入力／出力装置５４０は、システム５００の為に入力／出力のオペレーションを設ける。一実施形態では、入力／出力装置５４０は、キーボードおよび指示装置のうちの少なくともいずれか一方である。別の実施形態では、入力／出力装置５４０は、画像によるユーザインタフェースを表示する為のディスプレイ装置を備える。
【００７４】
上記の特徴は、デジタル電子回路またはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実施することができる。装置は、情報キャリア、例えば、プログラム可能なプロセッサで実行するための機械で読み取ることができる記憶装置で明確に実現されるコンピュータプログラム製品で実施され、方法の工程は、入力データに基づいて操作して出力データを作成することによって上記実施の機能を実行する為に、命令からなるプログラムを実行することによって実行することができる。上記の特徴は、１つ以上のコンピュータプログラムで有利に実施することができる。１つ以上のコンピュータプログラムは、データと命令とをデータ保存システムから受け取ってデータと命令とをデータ保存システムに送る為に、接続された少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステムで実施することができる。コンピュータプログラムは、ある機能を実行する為またはある結果を導く為にコンピュータの中で直接的にまたは間接的に使用することができる命令のセットである。コンピュータプログラムは、コンパイラ型言語、インタプリンタ型言語などのプログラム言語の任意の形式で記載することができ、スタンドアローンプログラム、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチンまたは計算する環境での使用に適した別の単位など、任意の形式で配置することができる。
【００７５】
命令プログラムの実施に適したプロセッサには、例示として、一般的および特別な目的のマイクロプロセッサの両方、および唯一のプロセッサ、または任意のコンピュータの多数のプロセッサのうちの１つ等である。一般に、プロセッサは、リードオンリーメモリまたはランダムアクセスメモリまたはその双方から命令とデータとを受領する。コンピュータの本質的な要素は、命令を実施する為のプロセッサと、命令とデータとを保存する１つ以上のメモリである。一般に、コンピュータは、データファイルを保存する為の１つ以上の大量記憶装置を備えるかまたは通信するために動作可能に接続される。そのような装置は、内部ハードディスク、除去可能なディスク、磁気−光学ディスクなどの磁気ディスクを含む。コンピュータプログラム命令とデータを明白に実現することに好適な記憶装置は、半導体メモリ装置の例としてＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスと、内部ハードディスクおよび除去可能なディスクなどの磁気ディスクと、磁気−光学ディスクと、およびＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスク、などの非揮発メモリの全ての形態を含む。プロセッサとメモリとは、ＡＳＩＣＳ（アプリケーションに特有の一体型回路）によって補完されるかまたは組み込むことができる。
【００７６】
ユーザとの交信を形成する為に、特徴は、ユーザ対して情報を表示するためのＣＲＴまたはＬＣＤモニターなどのディスプレイ装置と、ユーザがコンピュータに入力を与えることができるキーボードと、マウスまたはトラックボールなどの指示装置とを有するコンピュータで実行することができる。加えて、そのような機能は、タッチスクリーンフラットパネルディスプレイやその他の適切な機構で実行することができる。
【００７７】
特徴は、データサーバなどのバックエンド構成要素、またはアプリケーションサーバまたはインターネットサーバなどのミドルウェア構成要素、またはグラフィカルユーザインタフェースまたはインターネットブラウザまたはそれらの任意の組み合わせを有するクライアントコンピュータなどフロントエンド要素を備えるコンピュータシステムで実施することができる。システムの構成要素は、通信ネットワークなどのデジタルデータ通信の任意の形式または  媒体によって接続することができる。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ピアツーピアネットワーク（その場のまたは固定メンバーを有する）、グリッドコンピューティング基盤、およびインターネットを含む。
【００７８】
コンピュータシステムはクライアントとサーバとを含むことができる。クライアントとサーバとは、一般に互いに離れており、一般に上記のようなネットワークを介して交信する。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータで動作して互いにクライアント−サーバの関係を有するコンピュータプログラムによって生じる。
【００７９】
この明細書は、多くの具体的な実施形態の詳細を含むが、これらは、全ての発明の範囲または請求項に記載の発明の範囲に対して制限であると理解してはならない。むしる、特定の発明の特定の実施形態に対して特別な特徴の記載であると理解されたい。別個の実施形態の文脈でこの明細書に説明されているある特徴は、単一の実施形態と組み合わせても実施することができる。逆に、単一の実施形態の文脈で記載されている複数の特徴は、複数の実施形態で別個に実施したり、または任意の適するサブコンビネーションで実施することもできる。さらに、特徴は、ある組み合わせで機能するものとして説明されているが、請求項に記載された組み合わせから１つ以上の特徴をその組み合わせから削除することもできるし。請求項に記載された組み合わせをサブコンビネーションまたはサブコンビネーションのバリエーションにすることもできる。
【００８０】
同様に、オペレーションは、特定の順序で図面に記載されているが、これは、そのようなオペレーションが、所望の結果を得るために、ある特定の順序または順番で実施されたり、全ての例示のオペレーションが、実施されることが必要であると理解してはならない。ある環境では、マルチタスク処理及び平行処理が有利である。さらに、上記の実施形態において様々なシステムの構成要素を分離しているが、これは、全ての実施形態においてそのように分離することが必ずしも必要であると理解してはならない。上記のプログラム構成要素およびシステムは、一般に単一のソフトウェア製品に統合されるか、または多数のソフトウェア製品の中にまとめることができる。
【００８１】
本発明の主題の特別な実施形態は、上記の通りである。別の実施も、以下の請求項の範囲に入り得る。いくつかの場合には、請求項に記載の機能は、別の順序で実施されてもなお所望の結果を得ることができる。加えて、添付の図面に記載の工程は、所望する結果を得るために示されている特定の順序または順番を必ずしも必要としない。
【００８２】
本発明の多数の実施形態を詳細に説明した。その他の実施形態も以下の請求項の範囲内に入る。
【図１】
2020510249.tif 000006
【図２】
2020510249.tif 000007
【図３Ａ】
2020510249.tif 000008
【図３Ｂ】
2020510249.tif 000009
【図４Ａ】
2020510249.tif 000010
【図４Ｂ】
2020510249.tif 000011
【図４Ｃ】
2020510249.tif 000012
【図４Ｄ】
2020510249.tif 000013
【図４Ｅ】
2020510249.tif 000014
【図７】
2020510249.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月2日(2019.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020510249.tif 000016
【図２】
2020510249.tif 000017
【図３Ａ】
2020510249.tif 000018
【図３Ｂ】
2020510249.tif 000019
【図４Ａ】
2020510249.tif 000020
【図４Ｂ】
2020510249.tif 000021
【図４Ｃ】
2020510249.tif 000022
【図４Ｄ】
2020510249.tif 000023
【図４Ｅ】
2020510249.tif 000024
【図５】
2020510249.tif 000025
【国際調査報告】
2020510249.tif 000026