تبلیغات
علم - تكنیك‌های بهینه‌سازی در فضای نانومحاسبات

علم

شنبه 3 مهر 1389

تكنیك‌های بهینه‌سازی در فضای نانومحاسبات

نویسنده: parsa   طبقه بندی: *ریاضی*، 


تكنیك‌های بهینه‌سازی، چه در فضای ریاضیات پیوسته و چه در فضای ریاضیات گسسته، اثری عمیقی بر طراحی مهندسی گذاشته است. در این مقاله اثر تكنیك‌های بهینه‌سازی در مقابله با فضای نانومحاسبات را در پنج حوزه:
  • الف) سطوح انرژی پتانسیل (PES)
  • ب)‌ روش‌های كمینه سازی انرژی (الگوریتم‌ها)
  • ج) مدل‌سازی مرحلة انتقال فاز
  • د) ساختار بیشترین كمینه
  • ه) مدل‌سازی مسیر برهم‌كنش‌ها
پنج حوزة فوق را در شكل زیر ملاحظه می‌كنید:


مفاهیم بهینه‌سازی در سطوح انرژی پتانسیل:
  • گرادیان: مشتق اول انرژی نسبت به هندسه (z ,y, x )، كه به نام "نیرو" نیز خوانده می‌شود.
    (دقیقاً، گرادیان با علامت منفی مفهوم نیرو می‌دهد)
  • نقاط سكون : عبارت است از نقاطی بر روی PES كه گرادیان (نیرو) صفر است. این نقاط شامل: حداكثر، حداقل، گذارفاز، و نقاط زینی " مرتبة بالاترند.
مفاهیم فیزیكی PES:
  • Hessian: مشتق دوم PES نسبت به هندسه و تشكیل ماتریس نیرو را گویند
  • "بردار ویژه" و "مقدار ویژه": قطری كردن ماتریس Hessian، "بردار ویژه" می‌دهد كه مدهای نرمال ارتعاش هستند و مقادیر ویژه نسبت به مجذور كردن فركانس‌های ارتعاشات به دست می‌آید.
علامت مشتق دوم:
علامت مشتق دوم برای افتراق میان MAX و MIN بكار می‌رود. Min روی PES دارای مقدار ویژه مثبت است (فركانس‌های ارتعاشی). MRX یا نقاط زینی (نقاط زینی نقاطی هستند كه دارای جهت MAX از یك جهت و دارای جهت Min از سوی دیگر هستند) دارای یك یا بیشتر فركانس منفی می‌باشد.
مفاهیم فوق را در شكل زیر ملاحظه می‌كنید.
الگوریتم‌های كمینه‌سازی انرژی:
  • روش كمینه‌سازی یك متغیره (شكل زیر)
  1. آسان در بكارگیری
  2. در یك جهت پیش می‌رود تا زمانی كه انرژی افزایش یابد. آنگاه به اندازة 90ْ تغییر جهت می‌دهدو الی ...
  3. حداقل كارآئی (دارای گام‌های محاسباتی زیاد، گام‌ها هدایت نمی‌شود)
  4. خیلی معمول نمی‌باشد.
روش سریعترین نزول
  1. ساده ترین روش مورد استفاده است.
  2. به وسیلة منفی‌ترین گردایان هدایت می‌شود.
  3. سریع‌ترین روش همگرائی از یك نقطة شروع ضعیف، است.
  4. به آرامی درنزدیكی حداقل انرژی همگرا می‌شود.
  5. در سرتاسر حوزة Min می‌تواند "لی‌لی" كند.
روش گرادیان مختلط:
** تاریخچه جستجو برای نقاط Min را با روش سریع‌ترین نزول تركیب می‌كند و با استفاده از اطلاعات مشتق دوم خط سیر كمینه‌یابی را هدایت می‌كند.
** روش‌هائی كه در این گروه قرار می‌گیرند عبارتند از:
Fletcher-Reeves"" ،""Davidon- Fletcher- Powell و روش "Polak-Ribiere"
روش‌های مبتنی بر مشتق دوم:
* "Hessian" تعیین كننده خط سیر كمینه‌یابی است.
* پیچیدگی محاسبات افزایش می‌یابد اما این روش سریع‌تر و قابل اعتمادتر است به ویژه در همسایگی نقاط كمیته.
*"Quasi-Newton" و ""Newton-Raphson و بلوك قطری "Newton-Raphson" روشهائی برای موقعیت‌یابی بیشترین كمینه:
  • محرك‌های دوسطحی یا سیستماتیك
  • كمینه‌یابی تصادفی (رندم) نظییر روش‌های مونت كارلو
  • روش‌های دینامیك مولكولی (قوانین حركت نیوتون)
  • Simulated Annealing (كاهش زمان (T) در خلال اجرای روش‌های دینامیك مولكولی)
  • الگوریتم‌های ژنتیك (مبتنی بر تئوری داروین در جمعیت، به كندی اصلاح می‌شود، احراز حداقل انرژی، مبتنی بر تكرار)
  • روش‌های آزمون و خطا (روش‌های ضعیفی هستند)
مفاهیم حداقل سطح انرژی
  • آیا كنش /برهم‌كنش، اجزاء دارای رابطه‌ای با سطح انرژی هستند؟
  • جه نتایج دیگری از حداقل كردن انرژی به دست می‌آید. (توزیع بولتزمان، اثر كلی برهمكنش‌ها، و توزیع احتمال و افت ترمودینامیك؛ نتایجی هستند كه ممكن است از تحیل تابع انرژی بد ست آید)
مدل‌سازی انتقال فاز (حالت گذار):"حالت گذار" یك حالت ایستا است كه در آن مشتق دوم انرژی نسبت به مختصات واكنش منفی است در حالی كه مشتق دوم در سایر جهات مثبت است. به بیان دیگر، "نقطة حالت گذار" بالاترین نقطه، درسرتاسر مسیر حداقل انرژی، میان واكنش‌پذیرهاو محصولات، است. از نقطه نظر محاسبات فركانسی، بر روی یك نقطة گذار فقط و فقط یك فركانس منفی وجود دارد.
مدل‌سازی "انتقال فاز" مشكل است. زیرا:
  • واكنش‌پذیرها و محصولات به خوبی با هویت مولكولیشان تعریف می‌شوند در حالی كه "در انتقال فاز" این گونه نیست
  • به نظر می‌رسد كه "حالت گذار" به نمایش گذارندة قیدهای ممتد، قیدهای گسستة مولكولی و سایر حالت‌هایی مزدوج از این قیدهای موثر، باشد.
  • حالت‌های گذار به صورت آزمایشگاهی محاسبه می‌شود. بنابر این هیچ پارامتری برای مدلسازی آنها تعبیه نشده است.
  • از نظر ریاضی، در بهینه سازی توجه كمی به "نقاط زینی" شده است از این رو الگوریتم‌های كمی برای چنین محاسباتی موجود است.
  • عموماً فكر می‌كنیم كه PES در مجاورت "انتقال فاز"، پهن‌تر از سطح در نزدیكی Min است. از این رو محاسبة ساختار دقیق انتقال فاز با دقت كمتری همراه است. از این رو یك ساختار انتقال فاز منحصر به فرد و ساده ممكن است وجود نداشته باشد زیرا:
* اطلاعات اندكی نسبت به هندسة (TS) داریم. اغلب آنچه داریم مبتنی بر محاسبات است.
حدس زدن هندسة TS مشكل تر از حدس زدن هندسه یك ساختار ایستا است. روش‌های مختلط: بهترین روش‌های محاسباتی موجود
  • روش حدس زدن هندسة TS.
  • انجام دادن محاسبات سطح پائین (AM1 یا PM3) یا شبه تجربی جهت تعیین هندسة TS.
  • استفاده از نتایج فوق به عنوان نقطة شروعی جهت سطوح بالاتر محاسبات.
  • بررسی با استفاده از محاسبات فركانسی "در همان سطح تئوری و بر مبنای تكنیك‌های بهینه‌سازی هندسه.
  • انتخاب بهترین سطح انرژی، انجام دادن محاسبات Single point Energy با روشی كه مبتنی بر روابط میان الكترون‌ها (نظیر MP2) باشد.
روش حدس زدن هندسة TS:
  • حدس زدن بر پایة شناخت مكانیزم‌ها (قضاوت مهندسی)
  • انتخاب یك مقدار میانگین میان هندسة واكنش‌پذیرها و تولیدات مبتنی بر روش‌های "Spartan" یا "Gaussian". این روش به نام " Linear Synchronous Transit" نامیده می‌شود.
  • روش‌های مبتنی بر "Synchronous Transit Quadratic" كه در آن «حداقل» بر LST""عمود می‌شود
در شكل زیر روش‌های LST و QST را به صورت شماتیك نشان داده‌ایم.
تطبیق‌پذیری یك TS حدسی:
  • یك "نقطة زینی" مرتبة اول بر روی PES به طور یكنواخت "واكنش‌پذیر" را به "محصول" می‌پیوندد.تحقیق در این نكته كه"Hessian" فقط و فقط یك فركانس منفی را نتیجه دهد.
  • "Animate" كردن بردارهای هادی فركانس. كه می‌بایستی واكنش‌پذیر را به تولید پیوند دهد
  • همة "واكنش‌پذیر"ها را دارای نقطة TS نمی‌باشند.


منبع:http://www.nano.ir

نظرات() 
viabiovit.com/what-are-the-effects-of-viagra.html
سه شنبه 23 مرداد 1397 08:32 ق.ظ

Very good forum posts, Regards.
order viagra online uk where can i buy generic viagra how to buy viagra online without prescription buying viagra without a prescription buy viagra pills online how to purchase viagra online buy generic viagra no prescription price of viagra tablets order viagra online cheap buy generic viagra online
purchase cialis online canada
سه شنبه 23 مرداد 1397 12:09 ق.ظ

You have made the point.
ou trouver cialis sur le net cialis authentique suisse enter site 20 mg cialis cost we recommend cialis info cialis in sconto cialis 200 dollar savings card click here to buy cialis buy generic cialis if a woman takes a mans cialis get cheap cialis
Viagra Discreet Kopen
پنجشنبه 14 تیر 1397 07:03 ق.ظ
I've read а few gоod stuff һere. Ⅽertainly worth bookmarking fоr
revisiting. Ӏ wonder how mսch attempt yoou ѕet to creаte any sսch grеat informative web site.
Stone Jana
دوشنبه 11 تیر 1397 12:12 ب.ظ
Hey Ι know this іs off topic bᥙt I waѕ wondering iff
you kneԝ off any widgets І cоuld add to my blog tha automatically tweet mʏ newest twitter updates.
I've been lоoking for a plug-in liҝe thiis for quіte
some timе and waѕ hoping maybе yoᥙ wouhld have some experience with ѕomething like tһis.
Pleɑse ⅼet mе know іf үοu run into anything. I trulʏ enjoy reading ʏ᧐ur
bloog and Ι lopk forward to үour neᴡ updates.
Dimitrios
چهارشنبه 30 خرداد 1397 05:57 ق.ظ
Ꮩery quicкly thіs web site ᴡill be famous amid ɑll blog visitors, due to it'ѕ
pleasant contеnt
Cialis 20 mg
دوشنبه 7 خرداد 1397 01:29 ب.ظ

Superb posts. Cheers.
cialis pas cher paris generic cialis at walmart cialis daily reviews generic cialis tadalafil click now cialis from canada cialis 5 mg para diabeticos buy cialis online cheapest miglior cialis generico cialis patentablauf in deutschland generic cialis tadalafil
personal injury lawyer Los Angeles
چهارشنبه 19 اردیبهشت 1397 10:41 ب.ظ
What does this mean? In the practical sense, not
much… but in the legal world, it works as a sort of sleight-of-hand that protects Uber
in the event of a lawsuit. You see, under the law, employers are considered to be more responsible for the actions of their
employees than they are for the actions of their independent contractors.


Uber has used this argument to protect itself against third party plaintiffs many times, including in a lawsuit
filed by the family of a young girl who was killed by
an Uber driver while crossing the street. If they
can use that defense against an innocent child,
you can bet they’ll use it against you!
However, this issue is still a legally hazy one.
Strong legal precedent has not yet been established
on this particular question, and different courts have come
to different conclusions. Right now, the status quo seems to
be that Uber drivers are considered employees in some areas,
and independent contractors in others.
Regardless, you can be certain that if you were hit by
an Uber driver, the company will do what it can to avoid having to pay you
a dime. In these situations, a personal injury attorney is
more important than ever, and one with experiences in Uber cases is a definite plus.
If you find yourself in an Uber accident, you should take
the same steps that you should take after any automobile accident.

These steps include protecting your own safety by getting out of the line of immediate danger and calling 911 if anyone has been injured, remaining at the scene and
sharing insurance information with any other drivers who were involved, calling
the police if the accident is serious, and reporting it to your
insurance company.
Viagra tablets australia
چهارشنبه 5 اردیبهشت 1397 09:12 ب.ظ

With thanks, Loads of information!

is sildenafil generic how to buy viagra online buy viagra without a prescription buying cheap viagra buy brand viagra buy viagra online online online pharmacy usa viagra prices uk buy viagra at walmart how to find viagra
Cialis pills
شنبه 18 فروردین 1397 10:17 ب.ظ

You said that superbly!
cialis rckenschmerzen cialis great britain are there generic cialis generic cialis soft gels cialis online holland generic cialis try it no rx cialis cialis pills boards canadian discount cialis cialis rezeptfrei sterreich
buy lumigan online usa
پنجشنبه 9 فروردین 1397 09:14 ق.ظ
You can definitely seee your skills in the article yoou write.

The arena hopes for even more passionate writers such as you who
aren't afraid to say how they believe. Always go after your heart.
mezo
دوشنبه 6 فروردین 1397 08:06 ب.ظ
Үou'гe so cool!I dο not suppose I haᴠe reɑⅾ throuɡh a single
thihg ⅼike this beforе. So good to discover someƅody witһ original tһoughts on this subject matter.
Ꮢeally.. mɑү thanks for starting thiѕ up.

Thiѕ web site іs оne thing that iѕ required ᧐n tthe internet, ѕomeone wіth a
littⅼe originality!
Cialis prices
جمعه 3 فروردین 1397 12:42 ق.ظ

You suggested it exceptionally well.
generic cialis at the pharmacy dose size of cialis fast cialis online order a sample of cialis cialis great britain cialis generico milano look here cialis cheap canada buy cialis prescription doctor cialis we like it cialis price
طراحی سایت مشهد
جمعه 8 دی 1396 07:34 ق.ظ
ممنون خیلی خوب بود
Carrie
جمعه 17 آذر 1396 02:40 ق.ظ
Hello everyone, it's my first go to see at this web page, and piece
of writing is really fruitful for me, keep up posting these articles or reviews.
Crystle
پنجشنبه 16 آذر 1396 10:29 ب.ظ
Have you ever considered publishing an ebook or guest authoring on other blogs?
I have a blog centered on the same ideas you discuss and would really like to have you share some
stories/information. I know my audience would
value your work. If you're even remotely interested, feel free to shoot me an email.
Ingrid
پنجشنبه 16 آذر 1396 08:39 ب.ظ
My family members always say that I am killing my time here at net, however I know I
am getting know-how everyday by reading such fastidious content.
Can better posture make you taller?
دوشنبه 27 شهریور 1396 08:05 ب.ظ
Ahaa, its pleasant discussion about this post
here at this webpage, I have read all that,
so at this time me also commenting at this place.
Can better posture make you taller?
دوشنبه 27 شهریور 1396 08:04 ب.ظ
Ahaa, its pleasant discussion about this post
here at this webpage, I have read all that,
so at this time me also commenting at this place.
How can I increase my height after 18?
سه شنبه 17 مرداد 1396 01:50 ق.ظ
Magnificent beat ! I would like to apprentice while you amend your web site, how can i subscribe for a blog web site?

The account helped me a acceptable deal. I had been tiny bit acquainted of this your broadcast offered
bright clear concept
Keri
سه شنبه 17 مرداد 1396 12:30 ق.ظ
I got this site from my buddy who informed me concerning this site and now this time I am browsing this website and
reading very informative content at this place.
Donnell
دوشنبه 16 مرداد 1396 11:17 ب.ظ
Hurrah! In the end I got a website from where I can truly get helpful
facts concerning my study and knowledge.
Petra
دوشنبه 16 مرداد 1396 10:50 ب.ظ
This is a topic that is close to my heart... Best wishes!
Exactly where are your contact details though?
Mira
دوشنبه 16 مرداد 1396 08:02 ب.ظ
Hey there just wanted to give you a brief heads up
and let you know a few of the pictures aren't loading correctly.
I'm not sure why but I think its a linking issue.
I've tried it in two different internet browsers and both show
the same outcome.
Everett
دوشنبه 16 مرداد 1396 05:55 ب.ظ
I do consider all of the concepts you have introduced for your post.
They're very convincing and will definitely work. Nonetheless, the
posts are very quick for starters. May you please prolong them a bit from next time?
Thanks for the post.
Doyle
دوشنبه 16 مرداد 1396 05:15 ب.ظ
Greate pieces. Keep posting such kind of info on your blog.
Im really impressed by your blog.
Hi there, You have performed a fantastic job. I'll definitely digg it and personally suggest
to my friends. I'm confident they'll be benefited from this site.
Where is the Achilles heel?
یکشنبه 15 مرداد 1396 02:30 ق.ظ
If you desire to improve your knowledge only keep visiting this web page and be updated with the most up-to-date news posted here.
http://constanceradie.jimdo.com/2015/06/23/hammertoe
جمعه 13 مرداد 1396 06:49 ب.ظ
I know this if off topic but I'm looking into starting my own blog and was wondering what all is needed to get
set up? I'm assuming having a blog like yours would cost a pretty penny?

I'm not very internet savvy so I'm not 100% certain. Any suggestions or advice would be greatly appreciated.
Many thanks
What do you do for Achilles tendonitis?
یکشنبه 8 مرداد 1396 01:10 ق.ظ
Thank you for the good writeup. It in fact was a enjoyment account it.
Look complex to more delivered agreeable from you!
By the way, how could we communicate?
How do you get a growth spurt?
یکشنبه 8 مرداد 1396 12:25 ق.ظ
Hi there! I know this is somewhat off topic but I was wondering which blog platform are you using for this site?
I'm getting sick and tired of Wordpress because I've
had problems with hackers and I'm looking at options for another platform.
I would be fantastic if you could point me in the direction of a good platform.
What causes the heels of your feet to burn?
شنبه 7 مرداد 1396 10:45 ب.ظ
Appreciation to my father who shared with me about this webpage,
this webpage is genuinely amazing.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :