คำถามติดแท็ก computational-chemistry

สาขาเคมีที่เกี่ยวข้องกับการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อแก้ปัญหาทางเคมี

16
ตัวอย่างที่ดีของ“ สองง่ายง่ายสามยาก” ในวิทยาศาสตร์การคำนวณ
ฉันเพิ่งพบสูตรของปรากฏการณ์เมตา : " สองเป็นเรื่องง่ายสามเป็นเรื่องยาก " (เขียนโดย Federico Poloni ด้วยวิธีนี้) ซึ่งสามารถอธิบายได้ดังนี้: เมื่อปัญหาบางอย่างถูกกำหนดขึ้นสำหรับสองหน่วยงานมันค่อนข้างง่ายที่จะแก้ปัญหา อย่างไรก็ตามอัลกอริทึมสำหรับการเพิ่มขึ้นของเอนทิตีที่สามในความยากลำบากอย่างมากอาจเป็นไปได้ว่าการแก้ปัญหาที่ไม่เป็นไปได้หรือไม่สามารถทำได้ (ฉันยินดีรับข้อเสนอแนะเพื่อทำให้ข้อความที่สวยงามกระชับและถูกต้องมากขึ้น) มีตัวอย่างที่ดีอะไรบ้างในสาขาวิทยาศาสตร์การคำนวณต่าง ๆ (เริ่มจากพีชคณิตเชิงเส้นตรงและจบลงด้วยฟิสิกส์การคำนวณแบบครอบคลุม) คุณรู้หรือไม่?

6
เราจะกำหนดกลุ่มจุดของโมเลกุลได้อย่างไร?
ในที่สุดคุณก็สามารถค้นหาวิธีการจัดเรียงอะตอมในหน่วยงานโมเลกุลที่ค้นพบใหม่ของคุณ ขณะนี้คุณกำลังอยู่ในความครอบครองของพิกัดอะตอมมากมายชนิดอะตอมความยาวพันธะประเภทพันธะและสิ่งที่ไม่ได้อยู่ในโมเลกุลของคุณ ตอนนี้คุณสนใจที่จะกำหนดกลุ่มจุด (กลุ่มสมมาตร) ของโมเลกุลของคุณ สำหรับโมเลกุลอย่างง่ายเช่นมีเธน ( ) หรือเบนซีน ( ) มันเป็นเรื่องง่ายของการตรวจสอบด้วยภาพเพื่อกำหนดกลุ่มจุดที่มีโมเลกุลอยู่ อย่างไรก็ตามนี่เป็นไปไม่ได้เมื่อโมเลกุลมีขนาดค่อนข้างใหญ่D 6 ชมTdTdT_dD6 ชมD6ชั่วโมงD_{6h} เมื่อกำหนดโมเลกุลที่เก็บไว้ในรูปแบบข้อมูลที่สะดวก (* .pdb, * .mol ​​ฯลฯ ) คุณจะกำหนดกลุ่มสมมาตรของโมเลกุลได้อย่างไร

7
วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมหรือไม่?
ฉันอ่านเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์การคำนวณใน Wikipedia แต่ความเข้าใจของฉันยังไม่ชัดเจน วิทยาศาสตร์การคำนวณเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมหรือไม่? วิทยาศาสตร์การคำนวณแตกต่างจากการคำนวณ_ ____เพียงใดซึ่งความว่างเปล่าอาจเป็นวินัย (วัสดุศาสตร์วิศวกรรมเคมีเคมีชีววิทยาและอื่น ๆ ) (ฉันจะทำวิทยาศาสตร์วัสดุการคำนวณ)

3
B3LYP ถูกนำไปใช้ใน Gaussin 0 *, GAMESS-US, Molpro, … ฯลฯ อย่างไร
โดยเฉพาะฉันต้องการขยายงานที่เกี่ยวข้องกับ B3LYP ที่เริ่มต้นด้วย Gaussian 03 แต่ดำเนินการต่อด้วย GAMESS-US พลังงานที่มีให้โดยวิธี B3LYP เริ่มต้นไม่เหมือนกัน มีการอภิปรายเกี่ยวกับเรื่องนี้ในคู่มือ GAMESS-US (ส่วนข้อมูลเพิ่มเติม): โปรดทราบว่า B3LYP ใน GAMESS นั้นมีพื้นฐานมาจากฟังก์ชันความสัมพันธ์ของแก๊สอิเล็กตรอน VWN5 เนื่องจากมีห้าสูตรด้วยสองพารามิเตอร์ที่เป็นไปได้ที่กล่าวถึงในกระดาษ VWN เกี่ยวกับความสัมพันธ์ในพื้นที่โปรแกรมอื่นอาจใช้ตัวเลือกอื่น ๆ และดังนั้นจึงสร้างพลังงาน B3LYP ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นคู่มือของ NWChem กล่าวว่าใช้ฟังก์ชัน "VWN 1 กับพารามิเตอร์ RPA ซึ่งตรงข้ามกับพารามิเตอร์ Monte Carlo ที่กำหนด" เป็นค่าเริ่มต้น หากคุณต้องการใช้สูตร VWN1 นี้ในไฮบริด B3LYP เพียงเลือก "DFTTYP = B3LYP1" มีข้อความระบุว่าค่าเริ่มต้นจะแตกต่างกันระหว่าง GAMESS และ NWCHEM …


3
Hartree-Fock เป็นเรื่องที่ดีสำหรับการสำรวจรูปทรงโมเลกุลและไม่เกิดพันธะหรือไม่?
มีกรณีที่ Hartree-Fock นั้นไม่ใช่วิธีที่ดีในการคำนวณรูปทรงสมดุลเมื่อโมเลกุลอยู่ในสภาพที่ไม่แตกหักหรือไม่?

4
การสร้างโปรแกรมแก้ไข / สร้างภาพระดับโมเลกุล: การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุโครงสร้างข้อมูลและโมเลกุล
ฉันยังใหม่กับการเขียนโปรแกรมและฉันพยายามที่จะแก้ปัญหาใหญ่ครั้งแรกของฉันและเขียนโปรแกรมใหญ่ครั้งแรกของฉัน ฉันได้ค้นหาตัวอย่างโค้ดโอเพนซอร์ซที่จะเรียนรู้ แต่จนถึงขณะนี้มีเพียงพบรหัสในภาษาที่ฉันไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์หรือสิ่งที่เกี่ยวข้อง แต่ยังห่างไกลเกินไปที่ฉันจะเรียนรู้จากจริง ๆ ฉันมีปัญหาในการทำตามขั้นตอนบางอย่างที่นี่ ฉันต้องการสร้างซอฟต์แวร์ง่ายๆเพื่อสร้างดัดแปลงและต่อมาเป็นตัวแทนของโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็ก นี่คือการออกกำลังกายการเรียนรู้เป็นหลัก ผู้ใช้จะให้สตริง SMILES หรือเลือกจากชุดโมเลกุลเริ่มต้นพื้นฐานและจากนั้นสามารถสร้างบนโมเลกุลนั้นทั้งแบบกราฟิกหรือผ่านไวยากรณ์อินพุตข้อความ อย่างไรก็ตามฉันยังไม่ถึงจุดที่ซับซ้อน ฉันไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงวิธีการสร้างคลาส / วัตถุเพื่อจัดเก็บโมเลกุล ดังนั้นคำถามของฉันอย่างชัดเจน: ฉันจะใช้คลาส / วัตถุเพื่อสร้างโมเลกุลในขณะที่เก็บข้อมูลในทุกระดับได้อย่างไรและฉันควรใช้โครงสร้างข้อมูลใดเป็นคุณลักษณะของวัตถุใด และวัตถุสามารถเป็นคุณลักษณะของวัตถุอื่นได้หรือไม่? นี่คือความคิดของฉันจนถึงตอนนี้ฉันกำลังคิดว่าจะมีคลาส "โมเลกุล" จากนั้นก็เป็นคลาส / คลาสย่อย "อะตอม" และคลาสย่อย "บอนด์" และอาจเป็นคลาสย่อย "FunctionalGroup" ด้วย ดูเหมือนจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี แต่บางทีฉันอาจเข้าใจผิดว่า OOP และนี่เป็นสิ่งที่ไม่ดี แต่แล้วปัญหาของฉันก็ทำให้สับสน (สำหรับฉัน) แม้ว่าฉันจะมีแนวคิด / ความคิด / ชั้นเรียนเหล่านี้ทั้งหมด แต่ฉันไม่เข้าใจอย่างเต็มที่ว่าโครงสร้างข้อมูลใดที่จำเป็นสำหรับการแทนโมเลกุล รายการของอะตอมน่าจะดี รายการนั้นอาจเป็นรายการวัตถุ Atom หรือไม่ ฉันจะต้องมีวิธีในการจัดเก็บการเชื่อมต่อ เมทริกซ์ 2D …

2
วิธีการทางคณิตศาสตร์สามารถอธิบายประเภทของ "ตัวแทน" ของการเป็นตัวแทนของโปรตีนได้อย่างไร?
โดยทั่วไปแล้วโปรตีนจะแสดงในรูปแบบการ์ตูนโดยมีβแผ่นเป็นลูกศรและαเอนริเก้แบบขดลวด: ฉันสงสัยว่ามีการอ้างอิงที่อธิบายถึงการสร้างการเป็นตัวแทนนี้หรือไม่? นั่นคือวัตถุทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการสร้างกราฟิกเหล่านี้และสิ่งที่พวกเขาสร้างอะตอม / ทิศทาง?

1
การนับกราฟที่มาจากการทดสอบแบบ Delaunay ในแบบ 3 มิติ
มีอัลกอริทึมที่แจกแจงกราฟที่สอดคล้องกับจุดแบ่งย่อย Delaunay ของจุดในแบบ 3 มิติหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นจะมีพารามิเตอร์ที่มีประสิทธิภาพของรูปทรงเรขาคณิตที่สอดคล้องกับ "กราฟ Delaunay" ใด ๆ ? ฉันกำลังมองหาที่จะระบุรูปทรงเรขาคณิตที่มีเสถียรภาพทั้งหมดของโมเลกุลขององค์ประกอบที่ระบุโดยไม่ต้องมีความรู้เบื้องต้นของพันธะ ฯลฯ แก้ไข: ให้เป็นชุดของกราฟที่มีจุดยอดปล่อยเป็นแผนที่ของจุดในไปยังกราฟที่สอดคล้องกับ Delessunay tessellation ของจุดที่กล่าวไว้ในแบบ 3 มิติGNGNG_NNNND:R3N→GND:R3N→GND: \mathbb{R}^{3N} \to G_NNNNR3R3\mathbb{R}^3 ฉันจะระบุอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไรD(R3N)D(R3N)D(\mathbb{R}^{3N}) ยิ่งกว่านั้นเมื่อได้รับกราฟฉันจะกำหนดพารามิเตอร์ (อย่างมีประสิทธิภาพ) ได้อย่างไรg∈Gng∈Gng\in G_nD−1(g)D−1(g)D^{-1}(g) แก้ไข: ตัวอย่างใน 2D: สำหรับ 4 คะแนนมี 2 กราฟ Delaunay 1−╲2|4−╱3 and 1|3−×−2|41−2−3╲|╱4 and 1−2|×|3−4 \begin{matrix} 1 & - & 2 & - …

4
ซอฟต์แวร์ที่ดี (ฟรี) สำหรับการผลิตภาพที่เผยแพร่ได้หรือไม่
ตอนนี้ฉันกำลังผลิตภาพ 1d และ 2d โดยใช้ Matlab เพื่อเปรียบเทียบความแม่นยำกับรุ่นที่กำหนด ฉันต้องเปรียบเทียบวิธีการของฉันกับแบบจำลอง. wfn แบบ Gaussian มาตรฐานและฉันจะทำเช่นนั้นโดยการวิเคราะห์ความหนาแน่นของโมเลกุลเช่นเดียวกับ laplacian ฉันสนใจที่จะสร้างภาพสองมิติที่มีความแตกต่างในการประมาณของฉันไปยังการประมาณ. wfn (อาจผ่านทางแผนที่เส้นโค้ง) และฉันก็สนใจในคุณสมบัติ (ความหนาแน่น, laplacian ฯลฯ ) ตามเส้นทางพันธบัตรและเส้นตรงระหว่างสองอะตอม ตามที่ฉันได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ฉันกำลังใช้ Matlab เพื่อสร้างภาพของฉันแม้ว่าภาพเหล่านี้ส่วนใหญ่จะเป็นของฉันและผู้ร่วมงานของฉัน พวกเขาดูเหมือนจะไม่เป็นประเภทของภาพที่ฉันมักจะเห็นในเอกสารและสิ่งพิมพ์อื่น ๆ ซอฟต์แวร์ประเภทใดที่ฉันควรใช้ (หรือผู้อื่นใช้) เพื่อสร้างกราฟและภาพสิ่งพิมพ์คุณภาพ?

6
เครื่องมือโอเพนซอร์ใดบ้างที่สามารถเห็นภาพการสั่นของโมเลกุล?
ฉันต้องการเห็นการสั่นของโมเลกุลที่ไม่ใช่โหมดปกติ ฉันต้องการนำเสนอการเคลื่อนไหวแบบเวกเตอร์แบบสแตติกและฉันต้องการความยืดหยุ่นในรูปแบบเวกเตอร์ (ขนาดสี ฯลฯ ) ฉันยังสนใจในการผลิตวิดีโอของการสั่นสะเทือน แหล่งข้อมูลที่ดีสำหรับการแสดงการสั่นของโมเลกุลคืออะไร การตั้งค่าของฉันสำหรับเครื่องมือโอเพ่นซอร์ส แต่ฉันจะเพลิดเพลินกับการใช้ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ถ้ามันดีกว่าทางเลือกอื่น

3
ทำไมการแก้สมการ Hartree-Fock ซ้ำ ๆ กันส่งผลให้เกิดการลู่เข้า?
ใน Hartree-Fock วิธีการของฟิลด์ที่สอดคล้องกันของตัวเองในการแก้สมการชอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ขึ้นกับเวลาเราพยายามที่จะลดพลังงานพื้นดินของระบบอิเล็กตรอนในสนามไฟฟ้าภายนอกด้วยความเคารพต่อการหมุน orbitals,\} { χ i }E0E0E_{0}{ χผม}{χผม}\{\chi_{i}\} เราทำสิ่งนี้โดยการแก้สมการ Hartree-Fock 1- อิเล็กตรอนซ้ำ ๆ โดยที่คือสปิน / อวกาศเชิงพิกัดของอิเล็กตรอน ,คือค่าลักษณะเฉพาะของวงโคจรและคือตัวดำเนินการ Fock (ตัวดำเนินการอิเล็กตรอน 1 ตัว) ด้วยรูปแบบ (คนบวกวิ่งกว่านิวเคลียสนี่มีเป็นค่าใช้จ่ายนิวเคลียร์ในนิวเคลียสและเป็นอยู่ ระยะห่างระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียส )xฉันฉันεฉฉันฉฉัน=-1ฉ^ผมχ ( xผม) = ε ไค( xผม)ฉ^ผมχ(xผม)=εχ(xผม)\hat{f}_{i}\chi(\mathbf{x}_{i})=\varepsilon\chi(\mathbf{x}_{i})xผมxผม\mathbf{x}_{i}ผมผมiεε\varepsilonฉ^ผมฉ^ผม\hat{f}_{i} ZArฉันAฉันAV H Fฉันฉ^ผม= - 12∇2ผม- ∑A = 1MZARฉัน+ VH Fผมฉ^ผม=-12∇ผม2-ΣA=1MZARผมA+VผมHF\hat{f}_{i} = -\frac{1}{2}\nabla^{2}_{i}-\sum_{A=1}^{M}\frac{Z_{A}}{r_{iA}}+V^{\mathrm{HF}}_{i}ZAZAZ_{A}RฉันRผมAr_{iA}ผมผมiAAAVH FผมVผมHFV^{\mathrm{HF}}_{i}เป็นค่าเฉลี่ยที่อาจเกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนเนื่องจากอิเล็กตรอนตัวอื่นทั้งหมดในระบบ เนื่องจากขึ้นอยู่กับวงโคจรหมุนของอิเล็กตรอนตัวอื่นเราจึงสามารถพูดได้ว่าตัวดำเนินการ Fock นั้นขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของมัน ใน "โมเดิร์นควอนตัมเคมี" …

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.