|
Monte Carlo simulace hexameru vody Obsah
|
tarix | 17.11.2018 | ölçüsü | 2,62 Mb. | | #81062 |
|
Obsah Motivace Metody - Monte Carlo
- Parallel tempering
- Multiple histogram
- Boltzmann reweighting
- Coupled Clusters, DFT
Termodynamika klastrů Výpočet - Výběr funkcionálu: testy
- Interakční modely: fitování
- Výpočet termodynamiky
Výhledy
Motivace
Monte Carlo Metoda Monte Carlo generuje konfigurace s ohledem na efektivní výpočet středních hodnot používá generátor náhodných čísel.
Parallel tempering Metoda parallel-tempering - paralelní Monte Carlo simulace běžící při různých teplotách Jeden Monte Carlo krok se skládá z náhodného posunu a rotace postupně všech molekul Výměna konfigurací klastrů mezi náhodně vybranou dvojicí sousedních teplot po každém Monte Carlo kroku všech systémů (po každém celoklastrovém pohybu všech systémů) byla navržena s 30% pravděpodobností. Navrhovaná výměna je pak přijímána s pravděpodobností kde
Multiple histogram Během Monte Carlo simulace se měří histogramy energií
Histogram energie závisí na teplotě Histogram energie závisí na teplotě
Závislost pravděpodobnosti výskytu Závislost pravděpodobnosti výskytu
Veličina hustota stavů udává „počet stavů“ mezi energiemi , Veličina hustota stavů udává „počet stavů“ mezi energiemi , kde Hustota stavů nezávisí na teplotě a lze ji vyjádřit vztahem kde je histogram energií systému naměřených během Monte Carlo simulace probíhající při teplotě T.
Během simulace parallel tempering Monte Carlo se naměří histogram zvlášť pro každý systém. Během simulace parallel tempering Monte Carlo se naměří histogram zvlášť pro každý systém. Měříme při M teplotách T1, T2,..., TM, tzn. že naměříme M histogramů a z každého histogramu vypočteme odhad hustoty stavů Pro nekonečně dlouhou Monte Carlo simulaci by platilo, že odhady hustot stavů by byly totožné, pro konečně dlouhou simulaci, o jakou se jedná i v našich výpočtech, se však liší. Proto nás zajímá „průměr“ všech odhadů hustot stavů, který získáme řešením následujících rovnic
Boltzmann reweighting Metoda Boltzmann reweighting dává statistický výsledek odpovídající interakčnímu modelu VD, přičemž Monte Carlo simulace beží podle interakčního modelu VL. V tomto případě odpovídá interakční model VD interakčnímu modelu DFT a interakční model VL odpovídá interakčnímu modelu TIP6P.
Coupled Clusters, DFT Coupled Clusters - založené na výpočtu energie systému z vlnové funkce
- velmi přesné výsledky
- výpočetně velmi náročné
- Coupled Clusters jako referenční výpočet
DFT - založená na výpočtech energie systému z jednoelektronových funkcí
- nevýhoda: různé výměnné korelační funkcionály dávají různě přesné výsledky
- provádění testů více funkcionálů
- výsledky doplněny o empirické van der Waalsovy korekce [4]
Van der Waalsovy korekce
Termodynamika klastrů
Výběr funkcionálu
Interakční modely
Termodynamika
Strukturní izomery
Výhledy Východiskem je tedy použití jiného funkcionálu, již nyní se pracuje na jeho výběru. Jelikož se funckionál B97R ukázal pro hexamer nevhodný, neuplatnila se již metoda Boltzmann reweighting. Její použití se plánuje do připravovaných výpočtů.
Dostları ilə paylaş: |
|
|