深層パラメタ変動ダイナミクスと電荷分布依存ポテンシャル関数を用いた分子動力学法

分子動力学 (MD) シミュレーションは，生体高分子系や材料系等さまざまなマクロな系の分子レベルでの解析を可能にする．本研究では，MD計算において状態サンプリング法の深化により大規模・複雑系でのミクロ状態のサンプリングを頑強にし，かつ構成粒子間の相互作用計算を精密化することでシミュレーション結果の信頼性を上げる．前年度までに深層のパラメタ変動ダイナミクスのアルゴリズムは完成させているので，具体的応用に際して重要となるシステムパラメタ値の割り当て法を，昨年度の検討を基に，より汎用化させつつ，個々の数値計算スキームにおいて詳細に定式化した．具体的には，手法の効率を左右するパラメタセット値について，その適切性条件を定式化し，とくに重要である行列パラメタの値をその条件を満足するように定めた．各パラメタ値のシミュレーションにおける効果は互いに関連するため，全体として満足しなければならない条件群を定めて，それらをバランス良く満たすような具体的方法を作った．生体分子系等のヘテロで複雑な系で，信頼性の高い計算を遂行するためには，精度をさらに上げる方向の研究が必要であり，このために，従来の経験的関数にとらわれない，相互作用計算の精度を上げる方法を検討・開発している．今年度は，情報として与える電荷分布の定式化のバリエーションを再検討し，補正関数の各項の吟味を理論的・数値的に行った．また既に開発済である零多重極子法との関連性が新たに明らかになったので，この知見を活かす方向性も検討した．

分子動力学 (MD) シミュレーションは，生体高分子系や材料系等さまざまなマクロな系の分子レベルでの解析を可能にする．本研究では，MD計算において状態サンプリング法の深化により大規模・複雑系でのミクロ状態のサンプリングを頑強にし，かつ構成粒子間の相互作用計算を精密化することでシミュレーション結果の信頼性を上げる．前年度までに深層のパラメタ変動ダイナミクスのアルゴリズムは完成させているので，具体的応用に際して重要となるシステムパラメタ値の割り当て法を，昨年度の検討を基に，より汎用化させつつ，個々の数値計算スキームにおいて詳細に定式化した．具体的には，手法の効率を左右するパラメタセット値について，その適切性条件を定式化し，とくに重要である行列パラメタの値をその条件を満足するように定めた．各パラメタ値のシミュレーションにおける効果は互いに関連するため，全体として満足しなければならない条件群を定めて，それらをバランス良く満たすような具体的方法を作った．生体分子系等のヘテロで複雑な系で，信頼性の高い計算を遂行するためには，精度をさらに上げる方向の研究が必要であり，このために，従来の経験的関数にとらわれない，相互作用計算の精度を上げる方法を検討・開発している．今年度は，情報として与える電荷分布の定式化のバリエーションを再検討し，補正関数の各項の吟味を理論的・数値的に行った．また既に開発済である零多重極子法との関連性が新たに明らかになったので，この知見を活かす方向性も検討した．