WHAT MAKES MOLECULAR DYNAMICS WORK?
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DOI：
10.1137/070683660
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发表时间：
2009-01-16
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Skeel RD
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Skeel RD
确定性分子动力学 (MD) 的运动方程是混乱的，由于误差随时间呈指数增长，因此给数值处理带来了问题。事实上，在典型的模拟中，建模和计算误差压倒了数值轨迹。因此，仅在统计意义上基于随机初始条件期望准确性。那么，人们非常感兴趣的是动力学误差与它们对统计量（特别是期望）准确性的影响之间的关系。本文提供了扰动对整体平均值影响的公式，解释了此类计算的准确性。它还提供了扰动对时间相关函数的影响的公式，但是，该公式无法解释这些计算的准确性。此外，本文阐明了 MD 的各种动力学特性之间的关系，并提供了对非哈密尔顿 MD 理论的扩展。
The equations of motion for deterministic molecular dynamics (MD) are chaotic, creating problems for their numerical treatment due to the exponential growth of error with time. Indeed, modeling and computational errors overwhelm numerical trajectories in typical simulations. Consequently, accuracy is expected only in a statistical sense, based on random initial conditions. Of great interest then is the relationship between errors in the dynamics and their effects on the accuracy of statistical quantities, specifically, expectations. This article provides a formula for the effect of a perturbation on an ensemble average, which explains the accuracy of such calculations. It also provides a formula for the effect of a perturbation on a time correlation function, which, however, fails to explain accuracy for these calculations. Additionally, this article clarifies the relationships among various dynamical properties of MD and provides an extension to a theory of non-Hamiltonian MD.
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