Перспективы дальнейшего развития ToposPro

Создание базы знаний и экспертной системы для предсказания топологических и геометрических свойств кристаллических веществ на качественном и полуколичественном уровне. Предсказание строения кристаллического вещества по химическому составу соединения, его образующего.

Разработка гибридного компьютерного метода моделирования структуры и свойств материалов, использующего квантово-механические программы в сочетании с топологическим анализом в рамках программы ToposPro. Такие методы позволят проводить эвристический поиск материалов с заданными свойствами (например, предварительный поиск потенциальных объектов для квантово-механического моделирования на основе данных о топологии каркаса).

С целью автоматизации проведения вычислений предполагается интеграция программы ToposPro с квантово-механическими пакетами программ (VASP, Wien2k, CRYSTAL, QuantumEspresso, Siesta).

Предсказание на основании структурных данных следующих физико-химических свойств веществ: ионной проводимости, ферромагнетизма, ионной и молекулярной избирательности, летучести.

Разработка экспертной системы SupraMol и поиск закономерностей строения супрамолекулярных комплексов.

Разработка экспертной системы FastCon и поиск закономерностей строения твердых электролитов и ионообменников и выявления веществ, обладающих требуемыми свойствами как молекулярные или ионные сита.

Поиск закономерностей строения нанокластеров и создание информационно-аналитического ресурса NanoChemistry.

Создание электронной справочной системы с информацией о физико-химических свойств TopInfo кристаллических веществ интегрированной со структурными базами данных. Возможно использование для этих целей информации из существующих электронных справочников материалов. Такая интеграция информации позволит осуществлять поиск в базе данных структур, обладающих заданной пользователем комбинацией физико-химических свойств или структуры похожие на рассматриваемое соединение.

Предполагается внедрение комплекса ToposPro в учебный процесс в вузовских курсах «Материаловедение», «Супрамолекулярная химия», «Нанохимия и наноматериалы», «Кристаллохимия», «Химия твердого тела».

Основные принципы проектирования разрабатываемых ресурсов

Принцип объективности: компьютерный анализ материалов должен быть построен на строгих алгоритмах, требующих минимального участия пользователей. Основные утверждения алгоритмов должны иметь ясный физический смысл. Визуальный анализ структур должен быть только вспомогательным средством.

Принцип полноты: проверка новых приближений и моделей должна осуществляться на всех доступных данных о подобных структурах. Модель должна соответствовать всем таким структурам, иначе она должна быть улучшена или отвергнута. Модель не рассматривается, если она может быть проверена только для единичных структур.