Overordnede kursusmål
At give de studerende en grundlæggende indføring i molekyldynamiske
simuleringer til modellering af molekylære systemer og
molekylvekselvirkninger for derved at sætte dem i stand til at
anvende og evaluere samt udvikle simuleringsprogrammer til løsning
af problemstillinger inden for kemi, kemiteknik, fysik og biologi.
Grundlæggende introduktion til maskinlæring og dens anvendelse i
beregningsmæssige strukturel biologi.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Redegøre for aksiomerne og de forskellige ensembler i
statistisk mekanik.
- Udvælg en stokastisk variabel med en given
sandsynlighedsfordeling med en uniform random number
generator.
- Redegøre for de forskellige trin i et
molekylsimuleringsprogram.
- Beskrive og anvende forskellige numeriske metoder til
integration af bevægelsesligninger.
- Beregne tidsudvikling af en harmonisk og en anharmonisk
oscillator.
- Evaluere tidskonstanter i bevægelsesligninger til en
molekyldynamisk simulering af systemer under forhold svarende til
forskellige ensembler.
- Udvikle et molekyldynamisk simuleringsprogram til modellering
af atomare systemer.
- Analysere simuleringsresultater og bestemme kompressibilitet,
par-fordelingsfunktion og tidskorrelationsfunktioner.
- Redegøre anvendelse af maskinlæring i beregningsmæssige
strukturel biologi.
Kursusindhold
Molekyldynamiske simuleringer (sandsynlighedsregninger, numerisk
integration, forskellige termodynamiske ensembler, termostater).
Analyse af simuleringsresultater; f.eks. par-fordelingsfunktioner,
transportkoefficienter, tidskorrelationsfunktioner. Anvendelse af
enkle maskinlæringsværktøjer til proteinoptimering. Til støtte af
indlæringen og forståelsen af teorien, der gennemgås ved
forelæsningerne, udføres en række praktiske simuleringsøvelser,
hvor deltagerne også får lejlighed til at modificere eksisterende
programmer og selv udvikle programmer.
Litteraturhenvisninger
Forelæsningsnoter
Bemærkninger
Kurset danner sammen med fysisk kemi 3 (26233) og videregående
fysisk kemi (26235)en naturlig enhed, der tilvejebringer det
molekylære grundlag for den termodynamiske beskrivelse af
ligevægts- og ikke-ligevægtssystemer. Kurset kan desuden danne
baggrund for videregående arbejde med teknisk kemi, katalyse,
overfladekemi, polymerkemi, biologisk kemi og biokemi.
Ingen eksamen i den ordinære eksamensperiode
Sidst opdateret
29. april, 2022
