Komplexität von MD-Simulationen

14

Ich bin neu in der Molekulardynamik (MD) Simulation. Was ist die Komplexität einer Molekulardynamiksimulation in Bezug auf die Simulationszeit? Mit anderen Worten, wenn ich die simulierte Zeit von 10 Nanosekunden auf 20 Nanosekunden erhöhen möchte, was kann ich in Bezug auf die Laufzeiterhöhung erwarten?

molecular-dynamics complexity Daniel Standage
quelle

Antworten:

16

Molekulardynamiksimulationen sind linear ( O(n)) in der simulierten Zeitdauer (unter der Annahme, dass die einzelnen Zeitschritte ( ) unverändert sind). Da jeder Zeitschritt nur von der vorherigen Konfiguration abhängt (und nicht von der vorherigen), führt das Erhöhen der Anzahl von Zeitschritten zu einem linearen Zeitanstieg.Δt

Brian Diggs
quelle
6
Zusätzlich Komplexität in Bezug auf die simulierten Systemgröße skaliert typischerweise mit O (n ^ 2) , wenn sie nicht modifiziert Elektrostatik wie PME verwendet.
Keith Callenberg
1
@ KeithCallenberg Das ist wahr; Ich habe es nicht erwähnt, da die Frage das nicht gestellt hat. Es könnte mehr vollständig sein zu sagen , dass es als skaliert , O(n^2)O(t)wo nist die Größe (Anzahl der Teilchen) und tdie Anzahl der Zeitschritte (Länge der Zeit , durch die Größe von jedem Zeitschritt unterteilt simuliert).
Brian Diggs
1
Es ist ein bisschen komplizierter, nicht wahr? Es sollte O (N ^ 2) sein, wenn Sie Systeme ohne Unterbrechungen studieren. O (N log N), wenn Sie ungeladene Systeme mit Abschaltung oder geladene Systeme mit mesh-basierten Ansätzen verwenden.
Aeismail