26255 Molekylær dynamik simulering og machine learning

2024/2025

Kursusinformation
Molecular dynamics and machine learning
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (MSc), Applied Chemistry
Teknologisk specialisering (MSc), Applied Chemistry
E5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger og øvelser (databar)
13-uger
E5A, F5A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Mundtlig eksamen (75%) og bedømmelse af rapporter (25%)
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
26201/26202.26222/26231
Günther Herbert Johannes Peters , Lyngby Campus, Bygning 206, Tlf. (+45) 4525 2486 , ghp@kemi.dtu.dk
26 Institut for Kemi
I studieplanlæggeren
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
se engelsk version
Sidst opdateret
02. maj, 2024