Navigating Phase Transitions with Path-Finding Algorithms: A Strategic Approach to Replica Exchange Monte Carlo

复制品 统计物理学 蒙特卡罗方法 放松(心理学) 相变 计算机科学 路径(计算) Dijkstra算法 熵(时间箭头) 相(物质) 算法 区间(图论) 数学优化 采样(信号处理) 最大熵原理 最短路径问题 渡线
作者
Akie Kowaguchi,Katsuhiro Endo,Kentaro Nomura,Shuichi Kurabayashi,Paul E. Brumby,Kenji Yasuoka
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:65 (21): 11818-11825
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.5c01341
摘要

The replica exchange method is a powerful tool for overcoming slow relaxation in molecular simulations, but its efficiency depends strongly on the choice of the number and interval of replicas and their exchange probabilities. Here, we propose a new optimization scheme based on the Dijkstra algorithm that constructs an optimal exchange path by representing replicas and their exchange probabilities on a graph. Inspired by path-finding techniques widely used in computer science, including applications in game algorithms, our approach ensures that transitions follow a minimum entropy gradient path and effectively speeds up sampling even in systems exhibiting slow relaxation near critical points or phase transition regions. The method provides a systematic way to improve replica exchange efficiency and offers new insights into the control of relaxation dynamics, as demonstrated through applications to the solid-liquid phase transition of the Lennard-Jones bulk system.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
森林里迷了路完成签到,获得积分10
1秒前
吃生肉的孙尚香完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Xun完成签到,获得积分20
3秒前
11完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
万能图书馆的应助被木子采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4的应助被Z666666666采纳,获得10
5秒前
听海完成签到,获得积分10
5秒前
拳拳的应助被冷酷的芷蝶采纳,获得10
6秒前
迷路梦芝完成签到,获得积分10
6秒前
烟花的应助被tubby采纳,获得10
7秒前
陈进完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
GTY发布了新的文献求助10
7秒前
今后的应助被huang采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
机灵的南霜给机灵的南霜的求助进行了留言
9秒前
11秒前
11秒前
Xoosi发布了新的文献求助10
14秒前
上官若男的应助被龙虾采纳,获得30
14秒前
拳拳的应助被龙虾采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4的应助被龙虾采纳,获得10
14秒前
小鹿完成签到,获得积分10
14秒前
bkagyin的应助被龙虾采纳,获得30
14秒前
xiaoqian的应助被龙虾采纳,获得50
15秒前
15秒前
珍~完成签到 ,获得积分10
18秒前
外向映雁完成签到,获得积分10
18秒前
天真人雄完成签到,获得积分10
19秒前
JamesPei的应助被xiaolizi采纳,获得10
20秒前
JamesPei的应助被啵啵啵呼呼呼采纳,获得10
20秒前
领导范儿的应助被LIUFENGJIAO采纳,获得10
23秒前
liu完成签到,获得积分20
23秒前
yxt完成签到,获得积分10
24秒前
从嘉完成签到,获得积分10
24秒前
汉堡包的应助被111采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8054253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9481298
关于积分的说明 21306491
捐赠科研通 7622331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394217
关于科研通互助平台的介绍 2525090
邀请新用户注册赠送积分活动 2432213