دینامیک مولکولی پیشرفته

دینامیک مولکولی پیشرفته
ناشر: انديشه‌سرا
نويسنده: محمدرضا دایر
با همکاری راضیه روحی‌زاده
قطع: وزيري
تعداد صفحه: 144
بها: 8000 تومان
شابك: 9786003320093
رده‌بندي ديويي: 6/539
رده‌بندي كنگره: 1392 2د9د/517QP
نوبت چاپ: اول، 1392
جلد: شوميز، كاغذ: سفيد خارجي، چاپ: تكرنگ
وزن تقريبي بر حسب گرم: 250

مخاطبان: دانشجويان شيمي و …

مقایسه

توضیحات

فهرست مطالب
فصل اول: آزمایش‌های رایانه‌ای و دینامیک مولکولی
۱-۱ نقش و اهمیت آزمایش‌های رایانه‌ای
۱-۲ دینامیک مولکولی
۱-۳ تاریخچه‌ی دینامیک مولکولی
۱-۴ مدل‌سازی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۱-۵ نقش امروزی شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۱-۶ کاربرد بیولوژیکی شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۱-۷ محدودیت روش‌های دینامیک مولکولی
فصل دوم: ترمودینامیک آماری
مقدمه
۲-۱ انواع مجموعه‌های به کار رفته برای شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۲-۱-۱ مجموعه‌ی بندادی کوچک
۲-۱-۲ مجموعه‌ی کنونیکال
۲-۱-۳ مجموعه‌ی هم‌دما
۲-۱-۴ مجموعه‌ی بندادی بزرگ
۲-۲ نظریه‌ی افت و خیز
۲-۳ فضای فاز
۲-۴ مطالعه‌ی خواص فیزیکی وابسته به زمان
۲-۵ تابع توزیع شعاعی
۲-۶ ضریب همبستگی
۲-۷ خواص انتقالی سیستم‌های شبیه‌سازی شده
۲-۷-۱ قانون اول فیک برای مطالعه‌ی خواص انتقالی
۲-۷-۲ قانون دوم فیک
۲-۸ انواع حرکت مولکولی
۲-۸-۱ حرکت انتقالی
۲-۸-۲ حرکت چرخشی
۲-۹ چند نمونه از میانگین‌های زمانی
۲-۹-۱ میانگین انرژی پتانسیل
۲-۹-۲ میانگین انرژی جنبشی
۲-۱۰ اندازه‌گیری دما یا اعمال دمای ثابت در سیستم شبیه‌سازی شده
۲-۱۰-۱ روش اعمال دما
۲-۱۱ روش‌های جفت کردن حمام گرمایی با سیستم شبیه‌سازی شده
۲-۱۱-۱ روش تصادفی یا گوتره‌ای
۲-۱۱-۲ روش سیستم گسترده
۲-۱۲ شبیه‌سازی در فشار ثابت و روش‌های اعمال فشار
۲-۱۲-۱ اندازه‌گیری فشار یا اعمال فشار ثابت در سیستم‌های شبیه‌سازی شده
فصل سوم: مدل‌سازی سیستم‌های فیزیکی و مکانیک کلاسیک
۳-۱ سطح انرژی پتانسیل
۳-۲ طراحی تابع پتانسیل
۳-۳ مدل‌سازی سیستم‌های فیزیکی
۳-۳-۱ انرژی جنبشی
۳-۳-۲ انرژی پتانسیل
۳-۴ انرژی کل
۳-۵ منحنی انرژی
۳-۶ میدان نیرو
۳-۷ اجزای مختلف یک میدان نیرو
۳-۷-۱ انرژی پتانسیل پیوندی یا کششی یا ارتعاشی
۳-۷-۲ انرژی خمشی
۳-۷-۳ پتانسیل خمشی خارج از صفحه
۳-۷-۴ انرژی پتانسیل چرخشی حول پیوند یگانه
۳-۷-۵ انرژی پتانسیل واندروالسی برهم‌کنش‌ها
۳-۷-۶ انرژی پتانسیل الکتروستاتیک
۳-۷-۷ پتانسیل بین مولکول‌های غیر قطبی
۳-۷-۸ انرژی پتانسیل بین مولکول‌های قطبی و مولکول‌های یونی
۳-۷-۹ انرژی پتانسیل بین یک مولکول باردار و یک مولکول دارای اندازه‌ی حرکت
۳-۷-۱۰ انرژی پتانسیل بین یک مولکول باردار و یک مولکول دارای گشتاور چهار قطبی
۳-۷-۱۱ انرژی پتانسیل بین دو مولکول دارای اندازه حرکت دو قطبی
۳-۷-۱۲ انرژی پتانسیل بین یک مولکول دو قطبی و یک مولکول چهار قطبی
۳-۷-۱۳ انرژی پتانسیل بین دو چهار قطبی
۳-۷-۱۴ انرژی پتانسیل مربوط به پیوندهای هیدروژنی
۳-۸ مکانیک کلاسیک
۳-۹ روش‌های دینامیک مولکولی
۳-۹-۱ روش‌های دینامیک مولکولی آغازین
۳-۹-۲ روش‌های کوانتوم مکانیک
۳-۱۰ توابع لانگرانژی و هامیلتونی مورد استفاده در مکانیک کلاسیک
۳-۱۰-۱ روش لانگرانژی
۳-۱۰-۲ معادلات لانگرانژی نوع دوم
۳-۱۰-۳ محاسبه‌ی انرژی جنبشی سیستم توسط دینامیک لاگرانژی
۳-۱۰-۴ روش هامیلتونی
۳-۱۰-۵ فرض‌های به کار رفته در تابع حرکت هامیلتون
۳-۱۱ مختصات تعمیم‌یافته
۳-۱۲ نیروی تعمیم‌یافته
۳-۱۳ آلگوریتم‌های انتگرال‌گیری
۳-۱۴ انواع الگوریتم‌ها
۳-۱۴-۱ الگوریتم جهشی
۳-۱۴-۲ الگوریتم ورلت
۳-۱۴-۳ الگوریتم سرعتی ورلت
۳-۱۵ دقت و پایداری الگوریتم
۳-۱۶ ویژگی‌های یک الگوریتم خوب
۳-۱۷ فواید و معایب الگوریتم ورلت
۳-۱۸ گام زمانی مورد استفاده در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۳-۱۹ مدل‌هایی برای شبیه‌سازی مولکول‌های آب
۳-۲۰ مدل‌های ساده
۳-۲۰-۱ مدل دو جای‌گاهی
۳-۲۰-۲ مدل سه جای‌گاهی
۳-۲۰-۳ مدل چهار جای‌گاهی
۳-۲۰-۴ مدل پنج جای‌گاهی
۳-۲۰-۵ مدل شش جای‌گاهی
۳-۲۱ مدل‌های دیگر
۳-۲۱-۱ مدلMB
۳-۲۱-۲ مدل‌های ذرات درشت آب
۳-۲۲ هزینه‌ی محاسباتی مدل‌های شبیه‌سازی آب
۳-۲۳ انواع دینامیک مولکولی
۳-۲۳-۱ مکانیک مولکولی کلاسیک
۳-۲۳-۲ روش‌های نیمه‌تجربی
۳-۲۳-۳ روش‌های قطبش‌پذیر
۳-۲۳-۴ روش‌های مکانیک کوانتم-مکانیک مولکولی
۳-۲۳-۵ روش‌های دانه درشت
۳-۲۴ تقسیم‌بندی روش‌های دینامیک مولکولی کلاسیک از نظر سیستم‌های تحت بررسی
۳-۲۴-۱ دینامیک مولکولی تعادلی و غیر تعادلی
۳-۲۴-۲ شبیه‌سازی دینامیکی لانگ وین
۳-۲۴-۳ شبیه‌سازی پیوسته و ناپیوسته
۳-۲۴-۴ دینامیک مقید
۳-۲۵ الگوریتم‌های ایجاد قید یا اعمال محدودیت
۳-۲۵-۱ الگوریتمSHACK
۳-۲۵-۲ الگوریتمLINCE
۳-۲۵-۳ الگوریتمSETTLE
۳-۲۶ اعمال قید برای مولکول‌های آب
فصل چهارم: انجام شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۴-۱ شروع و اجرای شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۴-۱-۱ انتخاب ساختار اولیه
۴-۱-۲ انتخاب جعبه
۴-۱-۳ به حداقل رساندن انرژی سیستم و بهینه کردن هندسه‌ی مولکول‌های شبیه‌سازی‌شده
۴-۲ حداقل‌های موضعی یا کلی در ساختار ماکرومولکول
۴-۳ الگوریتم‌های مینیمم کردن
۴-۳-۱ روش تندترین شیب
۴-۳-۲ الگوریتم شیب مزدوج
۴-۴ روش تاب‌کاری یا روش ذوب کردن و سرد کردن مجدد ماکرومولکول
۴-۵ به تعادل رساندن سیستم
۴-۶ قطع تابع پتانسیل سیستم در شبیه‌سازی
۴-۷ انتگرال‌گیری از معادلات حرکت
۴-۸ اعمال کنترل روی سیستم
۴-۹ بهینه‌سازی زمان شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
۴-۱۰ معیار ارزیابی خوب بودن شبیه‌سازی برای یک سیستم
۴-۱۰-۱ مربع میانگین جابه‌جایی اتم‌ها
فصل پنجم: تنظیمات و مشکلات دینامیک مولکولی
۵-۱ مشکل پتانسیل‌های دوجسمی
۵-۲ تقریب بورن اپنهایمر
۵-۳ روش‌های اعمال برهم‌کنش‌های دور
۵-۴ جمع ایوالد
۵-۵ روشParticle Mesh
۵-۶ بهبود دینامیک مولکولی
۵-۷ افزایش بیشتر کارایی دینامیک مولکولی
۵-۷-۱ اعمال شعاع قطع روی تابع پتانسیل
۵-۷-۲ اصلاح لازم در صورت اعمال شعاع قطع
۵-۷-۳ اثرات سطحی شرایط مرزی تناوبی
۵-۷-۴ روش‌های مرزی تناوبی
۵-۸ شکل جعبه‌های به کار رفته در شبیه‌سازی
۵-۸-۱ جعبه‌ی دوازده وجهی رومبیک
۵-۸-۲ هشت وجهی دم بریده
۵-۸-۳ دو هرم با قاعده‌ی مربع

پیش‌گفتار
دینامیک مولکولی، روشی در انجام مدل‌سازی مولکولی و شبیه‌سازی رایانه‌ای است که مبتنی بر پایه‌ی مکانیک آماری می‌باشد. به طور کلی هدف از انجام محاسبات دینامیک مولکولی حل معادلات حرکت برای مولکول‌های شیمیایی و به دست آوردن موقعیت و سرعت اتم‌های آن در هر مقطع زمانی نسبت به مرحله‌ی قبل است. در این میان وجود رایانه‌های پیشرفته و سریع کمک مؤثر و تحسین‌برانگیزی در انجام این محاسبات حجیم ایفا نموده است. در حقیقت شبیه‌سازی دینامیک مولکولی روشی مناسب برای مطالعه‌ی خواص ماکروسکوپی و ترمودینامیکی سیستم‌ها براساس خواص مولکولی و میکروسکوپی فراهم می‌کند. مزیت عمده‌ی روش‌های دینامیک مولکولی این است که در آن‌ها از محاسبات ساده‌تر و با حجم کمتر استفاده می‌شود لذا به کمک این روش می‌توان سیستم‌های بزرگ‌تر و واقعی‌تر را که با روش‌های دیگر هزینه‌ی محاسباتی بسیار بالاتری دارند مطالعه نمود. از این روش می‌توان در انجام تحقیقات در زمینه‌های شیمی، فیزیک، بیوشیمی، طراحی داروهای جدیدتر، مطالعه‌ی مکانیزم عمل داروهای موجود بهره جست. هدف عمده از تدوین این کتاب آشنا نمودن دانشجویان رشته‌ی ذی‌ربط با مفاهیم دینامیک مولکولی و کمک به آن‌ها در فهم هرچه بیشتر مبانی شبیه‌سازی‌های مولکولی است. امید است که مطالعه این کتاب درک و تصویری صحیح از مبانی شبیه‌سازی دینامیک مولکولی که رمز اصلی موفقیت در این زمینه‌ی تحقیقاتی است در اختیار پویندگان این مسیر علمی بگذارد.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دینامیک مولکولی پیشرفته”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

X