Optimal Replica-Exchange Molecular Simulations in Combination with Evolution Strategies
Optimal Replica-Exchange Molecular Simulations in Combination with Evolution Strategies
复制标题
与进化策略相结合的最佳复制交换分子模拟
DOI：
10.1021/acs.jcim.2c00608
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发表时间：
2022
影响因子：
5.6
通讯作者：
Yasuoka Kenji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kowaguchi Akie;Endo Katsuhiro;Brumby Paul E.;Nomura Kentaro;Yasuoka Kenji
我们已经将演化策略纳入到复制交换蒙特卡罗模拟方法中，以预测几种示例流体的相行为。复制交换方法允许一个系统与其邻居交换温度，以在单个模拟中相对有效地搜索最稳定的结构。然而，如果复制品的温度间隔没有被仔细定位，则存在不发生局部交换的问题。我们的结果为一个简单的Lennard-Jones流体和液晶汤川模型证明了实用的方法相比，传统的方法。将演化策略应用于复制-交换蒙特卡罗模拟中，避免了相变附近交换概率局部显著下降的问题。通过获得最佳的温度间隔，系统有效地遍历一个更广泛的参数空间与少量的副本。这相当于用有限的计算资源加速分子模拟，并且在试图预测复杂系统的相行为时可能很有用。
We have incorporated Evolution Strategies into the Replica-Exchange Monte Carlo simulation method to predict the phase behavior of several example fluids. The replica-exchange method allows one system to exchange temperatures with its neighbors to search for the most stable structure relatively efficiently in a single simulation. However, if the temperature intervals of the replicas are not positioned carefully, there is an issue that local exchange does not occur. Our results for a simple Lennard-Jones fluid and the liquid-crystal Yukawa model demonstrate the utility of the approach when compared to conventional methods. When Evolution Strategies were applied to the Replica-Exchange Monte Carlo simulation, the problem of a significant localized decrease in exchange probability near the phase transition was avoided. By obtaining the optimal temperature intervals, the system efficiently traverses a broader parameter space with a small number of replicas. This is equivalent to accelerating molecular simulations with limited computational resources and can be useful when attempting to predict the phase behavior of complex systems.
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DOI：
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影响因子：
--
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通讯作者：
B. Su
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