تبلیغات
علم - تكنیك‌های بهینه‌سازی در فضای نانومحاسبات

علم

جمعه 2 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() 
buy cialis online safely
جمعه 16 آذر 1397 01:04 ب.ظ

Nicely put. Thanks a lot!
where cheapest cialis cost of cialis per pill cialis 20mg prix en pharmacie 200 cialis coupon 40 mg cialis what if i take warnings for cialis cialis online holland cialis reviews cialis mit grapefruitsaft cialis prices
Online cialis
پنجشنبه 15 آذر 1397 05:53 ب.ظ

Many thanks. Useful information.
cialis prezzo di mercato cialis lowest price cialis lowest price how much does a cialis cost cialis generic availability cialis therapie cialis kaufen bankberweisung cialis cost we recommend cheapest cialis cialis soft tabs for sale
buy cialis online us pharmacy
چهارشنبه 14 آذر 1397 10:12 ب.ظ

Seriously lots of useful tips.
cialis sicuro in linea order generic cialis online cialis tadalafil cialis for daily use cialis 100mg suppliers cipla cialis online generic cialis pro cialis billig trusted tabled cialis softabs buying cialis overnight
Cialis generic
چهارشنبه 14 آذر 1397 07:14 ق.ظ

Many thanks, Ample postings!

viagra cialis levitra buy cialis what is cialis enter site very cheap cialis does cialis cause gout trusted tabled cialis softabs click here to buy cialis safe site to buy cialis online we like it cialis price cialis alternative
Cialis generic
سه شنبه 13 آذر 1397 07:47 ب.ظ

Nicely put, Appreciate it!
prezzo cialis a buon mercato cialis generisches kanada cialis super acti cialis tadalafil tadalafil 5mg where do you buy cialis cialis para que sirve cialis patent expiration enter site very cheap cialis tarif cialis france
Cialis generic
سه شنبه 13 آذر 1397 08:47 ق.ظ

With thanks! I value this!
buy cialis online cheapest cialis free trial generic cialis in vietnam are there generic cialis we use it 50 mg cialis dose cialis 50 mg soft tab free generic cialis precios cialis peru viagra or cialis tesco price cialis
buy cialis usa
دوشنبه 12 آذر 1397 08:55 ب.ظ

With thanks. I enjoy this!
cialis with 2 days delivery generic cialis in vietnam cialis price thailand ou acheter du cialis pas cher generico cialis mexico cialis reviews cialis efficacit prix de cialis cialis canadian drugs cialis professional from usa
buy cheap cialis in canada
دوشنبه 12 آذر 1397 08:23 ق.ظ

You expressed that superbly!
cialis cuantos mg hay cialis e hiv miglior cialis generico comprar cialis navarr cialis 5 mg buy get cheap cialis generic cialis review uk prezzo di cialis in bulgaria i recommend cialis generico cialis generico postepay
buy cheap cialis on line
یکشنبه 11 آذر 1397 08:26 ب.ظ

Factor clearly taken!!
fast cialis online cialis tablets for sale acquistare cialis internet cialis tablets australia cialis professional yohimbe cialis side effects cialis generico lilly cialis flussig cialis tablets for sale generic cialis pro
buy cheap cialis in canada
یکشنبه 11 آذر 1397 07:49 ق.ظ

You mentioned this really well!
cialis super acti enter site natural cialis only here cialis pills prices on cialis 10 mg cialis 5 mg callus buying brand cialis online cialis professional yohimbe precios de cialis generico brand cialis generic
Online cialis
شنبه 10 آذر 1397 08:38 ب.ظ

You said it nicely..
generic cialis soft gels are there generic cialis achat cialis en itali tadalafil 20mg cheap cialis tadalafil 10 mg cialis online napol generic cialis 20mg uk buy original cialis click here cialis daily uk
buy tadalafil online
شنبه 10 آذر 1397 07:30 ق.ظ

Kudos! Loads of stuff.

precios de cialis generico cialis efficacit legalidad de comprar cialis viagra vs cialis vs levitra cialis 20 mg cut in half american pharmacy cialis cialis great britain cialis taglich where cheapest cialis legalidad de comprar cialis
buy cheap cialis on line
جمعه 9 آذر 1397 08:11 ب.ظ

You stated that perfectly!
chinese cialis 50 mg only here cialis pills achat cialis en europe cialis canadian drugs walgreens price for cialis cialis 5 mg scheda tecnica side effects of cialis cialis super kamagra tadalafil 10 mg cialis uk next day
Cialis online
جمعه 9 آذر 1397 08:20 ق.ظ

Useful facts. Kudos.
chinese cialis 50 mg cialis generico milano cialis dosage cialis dose 30mg cialis australian price cialis ahumada cialis without a doctor's prescription generic cialis tadalafil cialis super acti cialis italia gratis
Buy cialis online
پنجشنبه 8 آذر 1397 09:14 ب.ظ

Cheers! Useful stuff.
costo in farmacia cialis venta cialis en espaa purchase once a day cialis interactions for cialis acheter du cialis a geneve cialis sans ordonnance fast cialis online cialis taglich order cialis from india online prescriptions cialis
Cialis prices
پنجشنبه 8 آذر 1397 09:39 ق.ظ

Well spoken indeed. !
acquistare cialis internet prescription doctor cialis what is cialis click now buy cialis brand 5 mg cialis pharmacie en ligne cialis generico in farmacia cialis 5 effetti collaterali cialis 20 mg cost opinioni cialis generico cialis professional yohimbe
Buy cialis
چهارشنبه 7 آذر 1397 08:52 ب.ظ

You explained that superbly!
cialis coupons prix de cialis viagra vs cialis vs levitra cialis 20 mg effectiveness viagra vs cialis cialis official site cialis vs viagra cialis 20mg prices on cialis 10 mg cialis mit grapefruitsaft
Cialis generic
چهارشنبه 7 آذر 1397 09:06 ق.ظ

Beneficial postings. Cheers.
where to buy cialis in ontario enter site natural cialis buying cialis overnight cialis for bph cialis coupon cialis 50 mg soft tab low cost cialis 20mg enter site very cheap cialis cialis 20 mg effectiveness cialis pas cher paris
Cialis prices
چهارشنبه 11 مهر 1397 12:11 ب.ظ

Superb posts, Thank you.
cialis farmacias guadalajara rezeptfrei cialis apotheke cialis bula does cialis cause gout generic cialis levitra we choice cialis uk generic cialis at walmart online cialis we choice cialis uk tesco price cialis
buy cialis pills
دوشنبه 9 مهر 1397 10:03 ق.ظ

Amazing plenty of good material.
viagra cialis levitra 40 mg cialis what if i take comprar cialis 10 espa241a miglior cialis generico cialis generique 5 mg buy generic cialis acheter du cialis a geneve buy name brand cialis on line tadalafil tablets cialis canada
viagraessale.com
چهارشنبه 28 شهریور 1397 06:36 ق.ظ

Appreciate it. Plenty of postings!

only best offers 100mg cialis cialis per paypa cialis generic cialis 50 mg soft tab tadalafil generic only best offers cialis use cialis generic tadalafil buy cialis para que sirve cialis lilly tadalafi look here cialis cheap canada
http://buycialisky.com/
سه شنبه 13 شهریور 1397 03:40 ب.ظ

Regards, Ample data!

rx sildenafil where to buy viagra without a prescription buy genuine viagra online how to get viagra prescription online viagra with prescription online get viagra online prescription buy viagra overnight natural viagra buy herbal viagra online sildenafil generic price
http://cialissy.com/
دوشنبه 12 شهریور 1397 01:15 ب.ظ

You said it nicely.!
cialis 20mg cialis uk next day we like it cialis price cialis canadian drugs how do cialis pills work cialis y deporte walgreens price for cialis tadalafil tablets cialis tablets for sale cialis 5 mg buy
http://cialisvonline.com/
یکشنبه 11 شهریور 1397 08:52 ب.ظ

You made your point.
cialis cuantos mg hay generic cialis pro enter site 20 mg cialis cost fast cialis online estudios de cialis genricos cialis generic how much does a cialis cost cialis canada pastillas cialis y alcoho cialis generika in deutschland kaufen
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
 
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 :