Молекулярное моделирование Монте-Карло
Молекулярное моделирование Монте-Карло — это применение методов Монте-Карло к молекулярным проблемам. Эти проблемы также можно смоделировать методом молекулярной динамики . Разница в том, что этот подход основан на равновесной статистической механике, а не на молекулярной динамике. Вместо того, чтобы пытаться воспроизвести динамику системы, она генерирует состояния в соответствии с соответствующим распределением Больцмана . Таким образом, это применение моделирования Метрополиса Монте-Карло к молекулярным системам. Следовательно, это также особое подмножество болееобщий метод Монте-Карло в статистической физике .
Он использует процедуру цепи Маркова для определения нового состояния системы на основе предыдущего. В силу своей стохастической природы это новое состояние принимается случайно. Каждое испытание обычно считаетсяход . Избегание динамики ограничивает метод изучением только статических величин, но свобода выбора ходов делает метод очень гибким. Эти ходы должны удовлетворять только основному условию баланс , чтобы равновесие было правильно описано, но подробный баланс , более сильное условие,обычно применяется при разработке новых алгоритмов. Дополнительным преимуществом является то, что некоторые системы, такие как модель Изинга , не имеют динамического описания и определяются только энергетическим предписанием; для них подход Монте-Карло является единственно возможным.
Большой успех этого метода в статистической механике привел к различным обобщениям, таким как метод имитации отжига для оптимизации, в котором вводится фиктивная температура, а затем постепенно ее понижают.
Специально для использования метода Монте-Карло Metropolis при молекулярном моделировании был разработан ряд пакетов программного обеспечения. К ним относятся:
См. также [ править ]
- Квантовый Монте-Карло
- Метод Монте-Карло в статистической физике
- Список программного обеспечения для молекулярного моделирования Монте-Карло
- Программное обеспечение для моделирования молекулярной механики
- Модель колебания облигаций
Внешние ссылки [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Распространение BOSS и MCPro
- ^ Распространение BOSS и MCPro
- ^ Веб-сайт Sire. Архивировано 15 апреля 2016 г. на Wayback Machine.
- ^ Веб-сайт ПротоМС
- ^ «Фаунус Мк2» . Фавн . Проверено 23 июля 2020 г.
- Аллен, депутат парламента и Тилдесли, диджей (1987). Компьютерное моделирование жидкостей . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-855645-4 .
- Френкель Д. и Смит Б. (2001). Понимание молекулярного моделирования . Академическая пресса. ISBN 0-12-267351-4 .
- Биндер, К. и Херманн, Д.В. (2002). Моделирование Монте-Карло в статистической физике. Введение (4-е изд.). Спрингер. ISBN 3-540-43221-3 .