February 15th, 2011

coarse grained REMD

REMD


Replica Exchange Molecular Dynamics - молекулярная динамика копийного обмена (Replica Exchange, оно-же Replica-Exchange -- практически непереводимое сочетание слов, не имеющее отношения к обменным взаимодействиям). Улучшенный вариант метода Монте Карло, более обобщенный метод выборки цепей Маркова -- Монте Карло (MCMC). Также называется parallel tempering (параллельная закалка, если пытаться перевести).
Используется для ускорения выборки симуляций, особенно если конформации разделены высокими энергетическими барьерами. Запускается множество копий симуляций одной системы с различающимися температурами и через равные промежутки времени с вероятностью min(1, e^((1/kT1 - 1/kT2)*(U1-U2))), где T - reference (эталонная, рекомендованная? - не очень ясно какая именно в этом контексте) температура, а U - мгновенный, текущий потенциал соотвественной системы, случайно обмениваются полные состояния двух копий. После обмена скорость масштабируется (уменьшается) на корень соотношения температур и выполняется следующий шаг поиска по соседним симуляциям (не очень ясен точный смысл сочетания neighbor search в данном контексте). Это сочетает быструю выборку и частое пересечение барьеров за счёт высочайшей температуры при корректном распределении Больцмана по всем разным температурам.

Coarse grained - "грубозернистость"
Приближение с пренебрежением мелкими деталями взаимодействий и понижением числа степеней свободы. Группы близких атомов заменяются на условные частицы, а из связей атомов оставляются только ключевые и потенциалы взаимодействий таких "частиц" задаются образом, имитирующим потенциал от группы атомов, которую заменили "частицей". Из-за значительного уменьшения числа частиц и степеней свободы - нужно выполнять меньше вычислений и производительность моделирования вырастает относительно поатомных моделей.

(поскольку я начал ознакамливаться в основном только с coarse grained - ранее не сталкивался с REMD -- выводы ясны) Поскольку REMD является способом обсчёта динамики систем и найти особые критерии применимости (помимо высоких барьеров конформаций) не удалось, следовательно - явных ограничений на применимость нет вне зависимости того, что за система -- какие там атомы (или вовсе не атомы, а "зёрна" - coarse grained particles, их название, если нет путаницы) и какие потенциалы. Потому coarse grained REMD является моделированием системы, описываемой "грубозернистой" моделью, а сам метод моделирования является модификацией методов Монте Карло. (больше связей и специфики моделирования coarse grained моделей пока найти не удалось). 

Троллинг социальных программ роста населения или поклонение рибозимам

Это на тему спекуляций о хорошем обществе -- когда в нём есть темпы роста населения, и важном параметре о превышении ценности детей над ценностью индивидуума,
точнее именно роста населения, обвинение в эгоизме, из-за которого население не растёт, в смысле "эгоизм - плохо, надо чтобы были дети". В общем это верно и правильно, я не на это наезжаю 
(потому что отсутствие рождаемости приведёт прямо к вымиранию, это очевидно). Тут важным, строгим и незыблемым пунктом стоит прямая постановка "дети ценнее человека" , точнее "размножение ценнее индивида",

Это где-то уже было, например - Докинз именно это назвал "Эгоистичный ген" - гены стремятся сохранять не индивидуумов, а свои копии и получать репликативные преимущества. Слишком это похоже, что в качестве фундаментальной основы социальных политических программ стоит диктатура репликативного преимущества (которой порядка 4 млрд лет, т.к. она старше жизни, поскольку появилась раньше - в РНК мире, когда и простых форм жизни не было).

Эволюции не очень-то нужны индивидуумы, всё время они были хорошо заменяемы. Но, поскольку более значимым стал разум, который сам имеет интерес (гораздо более конкретный, чем эффективный "интерес" генов к репликации) к продолжению существования -- стоит подумать о том, что 4х-миллиардолетняя тупая диктатура о репликативном преимуществе ("придуманная" рибозимами) всё-так уже устарела, на ней не стоит ставить идеалистические ценности и цели государств и пора уже подумать о ценности индивидуальсноти?..