[发明专利]信息处理装置、计算方法、程序及存储介质

权利要求书

1.一种信息处理装置，用于计算由在空间内离散配置的多个元素形成的离散图案中该元素的空间配置，所述信息处理装置的特征在于，包括：

设定单元，用于根据所述离散图案中配置有所述元素的区域内所述元素的密度分布，对各元素求赋予该各元素的初始位置的密度，并设定大小与该密度相对应的用于表示该各元素的排他区域的图形和该图形的移动范围；

计算单元，用于将所述各图形的位置作为决定变量，使对所述图形彼此之间的冲突及所述图形从所述移动范围的突出施加惩罚的目标函数最小化，从而计算所述各图形的位置的最优解；以及

输出单元，用于输出所述各图形的位置的最优解，作为所述元素的空间配置。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，所述目标函数包括根据图形彼此之间的冲突的深度施加惩罚的非线性项和根据图形从移动范围突出的深度施加惩罚的非线性项，构成无约束非线性最优化问题。

3.根据权利要求2所述的信息处理装置，其特征在于，所述目标函数还包括根据图形从容器突出的深度施加惩罚的非线性项，所述容器用于划定配置所述元素的区域。

4.根据权利要求3所述的信息处理装置，其特征在于，所述图形彼此之间的冲突的深度定义为用于消除因图形间的冲突而产生的贯通所必要的平行移动距离，所述突出的深度定义为用于消除关注图形与移动范围或容器之间的因所述突出而产生的贯通所必要的平行移动距离。

5.根据权利要求2所述的信息处理装置，其特征在于，施加所述惩罚的非线性项分别为可微分且具有微分连续性的函数。

6.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，还包括：

初始配置生成单元，用于利用均匀分布列生成用于再现所述元素的密度分布的所述元素的初始配置，并将所述各元素的初始位置写入存储单元。

7.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，所述计算单元包括用于将容器分割为多个区划，并检测属于各区划的图形间的冲突，其中，所述容器用于划定应配置所述元素的区域，

所述计算单元至少省略对因不属于同一区划而不会发生冲突的图形间的惩罚的计算。

8.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，所述设定单元利用作为输入而赋予的元素的大小和由所述元素密度分布赋予的所述各元素的初始位置上的元素填充率，计算对所述各元素设定的所述图形的大小。

9.根据权利要求1所述的信息处理装置，其特征在于，所述元素为点，所述离散图案是由离散配置在二维空间内的多个点形成的点图案，所述图形为圆，并且，

根据以下式，决定所述圆i的半径r_i

ri=r0aρ>r0π23ρ]]>

上述式中，r₀表示作为所述元素的点的半径，p表示点在初始位置上的填充率，a表示满足上述不等式的常量。

10.一种计算方法，由计算机系统实施，用于计算由在空间内离散配置的多个元素形成的离散图案中该元素的空间配置，所述方法的特征在于，包括：

计算机系统根据所述离散图案中配置有所述元素的区域内所述元素的密度分布，对各元素求赋予该各元素的初始位置的密度，并设定大小与该密度相对应的用于表示该各元素的排他区域的图形和该图形的移动范围的步骤；

计算机系统将所述各图形的位置作为决定变量，解最优化问题，以使对所述图形彼此之间的冲突及所述图形从所述移动范围的突出施加惩罚的目标函数最小化，计算所述各图形的位置的最优解的步骤；以及

计算机系统输出所述各图形的位置的最优解，作为所述元素的空间配置的步骤。