作者isaacting (2312312)
看板Physics
标题Re: [问题] 人类有能力用电脑模拟找出新材料来吗
时间Wed Jan 19 10:26:58 2022
模拟新的材料我是不太清楚，但是找化合物我是有点相关的经验
我在国家卫生研究院工作过，曾经负责过一个案子就是要去跑
分子动力模拟(molecular dynamic simulation)然後利用其中的结果去预测
化合物的结合能力，这在医药领域是相当常见且热门的项目之一
但我不得不说，这些预测出来的结果经常会跟实验结果会有不小的出入
很大的原因是出在说这些分子动力模拟都是用数值解去解这些微分方程
，但是只要是用数值解去处理微分方程，就一定会碰到甚麽蝴蝶效应
混沌理论的这些东西跑出来，而且这些是"不可能去避免的"。
再来，就是处理问题所使用的方程式，有时候会为了降低计算的复杂程度
会去把这个问题简化，譬如说距离只要超过100 nm，就不去计算彼此间的作用力
之类的，但是自然界就是这样运行的吗? 应该也不是
只是有时候为了快速看到结果，只好牺牲一些精确度，但是这又不会造成数值解发散?!
其实也不知道。如果有一百种化合物要测试，不可能一个模拟项目就跑一个月，
这样也太夸张了，所以不管如何，其实这些MDS 当然是有参考价值，但是你说只靠模拟
而不用实验，我们离这样的目标应该还有一段距离要走
有兴趣了解的话，可以去google Gromacs, 我当初就是用这套免费软体去跑的模拟
我当初有去读了些shadow hamiltonial paper，但其实也没有很懂，只知道模拟出来的东
西一定会有一些fluctution 或是 drift之类的 XDXD...但这也是"大概"说明了为何模拟
为何不能完全取代实验
https://bionum.cs.purdue.edu/EnSD05.pdf
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 101.10.57.32 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Physics/M.1642559220.A.BC2.html
※ 编辑: isaacting (101.10.57.32 台湾), 01/19/2022 10:29:42
※ 编辑: isaacting (101.10.57.32 台湾), 01/19/2022 10:39:52
1F：→ saltlake: 数值模型和数学模型(如微分方程间)有误差是一回事 01/19 13:46
2F：→ saltlake: 浑沌现象又是另一回事。那是动力系统本身的性质，从微分 01/19 13:47
3F：→ saltlake: 方程本身做解析就可判定 01/19 13:48
4F：→ saltlake: 此外数值解有误差和数值解的敛散性不是一回事 01/19 13:49
5F：→ caseypie: 混沌不是MD的问题.....MD本来目的就只是一种热力学取样 01/19 15:39
6F：→ caseypie: 100种化合物要快就开100台机器跑就好了，这也不是问题 01/19 15:41
7F：→ caseypie: 真正的问题在简化，但重点也不是有效距离截断 01/19 15:42
8F：→ caseypie: 而是MD这种有效力场本来就只是量子力学结果的经验近似 01/19 15:42
9F：推 ManOfSteel: 混沌理论指的是微小变化的condition，会造成很大的不 01/19 21:04
10F：→ ManOfSteel: 同结果 01/19 21:04
11F：→ ManOfSteel: 这是独立的特性，与数值方法无关 01/19 21:05
12F：→ ManOfSteel: 而数值解的敛散性指的是，是否会收敛到某值 01/19 21:07
13F：→ ManOfSteel: 误差是否收敛，一般模拟前会先用big-O去判断 01/19 21:14
14F：→ cloudwolf: 模拟的好处是可以用比较低的成本取得该往哪个方向研究 01/20 05:44
15F：→ cloudwolf: 的提示。 01/20 05:45
16F：推 yeahhuman: 数值方法就是没办法做到那麽微小的condition 01/20 19:31
17F：→ yeahhuman: 所以才会混沌啊，如果我小数能取到上京位，必然会缩小 01/20 19:32
18F：→ yeahhuman: 模拟与实验的不同 01/20 19:32
19F：→ yeahhuman: 当初混沌现象被发现不就是小数点後面key错 01/20 19:33
20F：→ yeahhuman: 如果我能做到无限位数，那也没有结果不同的问题了 01/20 19:33
21F：→ yeahhuman: 所以我看不懂钢铁人的意思 01/20 19:34
22F：→ yeahhuman: 应该是超人，抱歉 01/20 19:34
23F：→ yeahhuman: 然後用一百台电脑跑，是当机构预算无上限吗 01/20 19:35
24F：→ yeahhuman: 我以前的研究有上万个cpu给我们做运算，都算小咖的了 01/20 19:36
25F：→ ManOfSteel: 以我之前对微分方程数值解的经验 01/20 23:13
26F：→ ManOfSteel: 它的误差项往往是使用mean value theorem去推估 01/20 23:17
27F：→ ManOfSteel: 因此 “估计项“+“error term“=真值 01/20 23:19
28F：→ ManOfSteel: 举例:产生真值的函数假设是f 01/20 23:24
29F：→ ManOfSteel: 代入任意数值，一般我们有办法判断的是error term是否 01/20 23:28
30F：→ ManOfSteel: 过大 01/20 23:28
31F：→ ManOfSteel: 我们没办法说那是混沌，因为它的error term也可以很大 01/20 23:33
32F：→ ManOfSteel: 你要先确定数值解可信，我们才可以比较两个f值是否混 01/20 23:37
33F：→ ManOfSteel: 沌 01/20 23:37
34F：→ ManOfSteel: 所以我才说它是独立特性 01/20 23:38
35F：→ ManOfSteel: 如果我有说错或不严谨的地方，也欢迎其它人补充 01/20 23:43
36F：→ caseypie: MD，尤其是NVT/NPT，只有取样保证正确，过程不保证正确 01/21 12:33
37F：→ caseypie: 所以混沌根本就不是问题，因为本来就没人期待那是对的 01/21 12:33
38F：→ caseypie: 至於机构的预算有没有上限，取决於解的问题重不重要 01/21 12:34
39F：→ caseypie: 如果你常常觉得有上限，那就是你做的问题还不够重要 01/21 12:34
40F：→ caseypie: 能用多开CPU解决的速度问题都不是真正的速度问题 01/21 12:36
41F：→ yeahhuman: 我现在要研究一个大数据问题，你帮我买5000个cpu可以吗 02/13 15:49
42F：→ yeahhuman: 我确定我做的问题很重要，高能物理需要做到大数据分析 02/13 15:50
43F：→ yeahhuman: 请问你要帮我出钱吗? 02/13 15:50
44F：→ yeahhuman: 高能物理动辄上千上万cpu给一个人用，然後你说这小事? 02/13 15:51
45F：→ yeahhuman: 如果我有500个研究员呢? 02/13 15:52
46F：→ caseypie: 你觉得你的问题很重要，并不代表你的问题事实上很重要 02/13 17:18
47F：→ caseypie: 与其在这边悲愤，不如去多写grant 02/13 17:18
48F：→ caseypie: DE Shaw为了他觉得很重要的问题先去华尔街搞了$2.9B 02/13 17:19
49F：→ caseypie: 而你只会叫人帮你觉得很重要的问题买单 02/13 17:19
50F：→ hank780420: 同意 真的很重要赶快写proposal去要grant 02/13 21:27