Kompleksitas simulasi MD

14

Saya baru dalam simulasi dinamika molekul (MD). Apa kompleksitas simulasi dinamika molekul dalam hal waktu simulasi? Dengan kata lain, jika saya ingin meningkatkan waktu simulasi dari 10 nanodetik ke 20 nanodetik, apa yang bisa saya harapkan dalam hal peningkatan runtime?

molecular-dynamics complexity Daniel Standage
sumber

Jawaban:

16

Simulasi dinamika molekul yang linear ( O(n)) dalam jangka waktu simulasi (dengan asumsi bahwa timesteps tunggal ( ) tidak berubah). Karena setiap catatan waktu bergantung hanya pada konfigurasi sebelumnya (dan bukan salah satu dari mereka sebelumnya), peningkatan jumlah catatan waktu menghasilkan peningkatan linear dalam waktu.Δt

Brian Diggs
sumber
6
Selain itu, kompleksitas dalam hal ukuran sistem simulasi biasanya berskala dengan O (n ^ 2) ketika tidak menggunakan elektrostatik yang dimodifikasi seperti PME.
Keith Callenberg
1
@KeithCallenberg Itu benar; Saya tidak menyebutkannya karena pertanyaannya tidak menanyakan itu. Mungkin lebih lengkap untuk mengatakan bahwa itu bersisik seperti di O(n^2)O(t)mana nukuran (jumlah partikel) dan tjumlah langkah waktu (panjang waktu yang disimulasikan dibagi dengan ukuran setiap langkah waktu).
Brian Diggs
1
Ini sedikit lebih rumit dari itu, bukan? Seharusnya O (N ^ 2) jika Anda mempelajari sistem tanpa cutoff; O (N log N) jika Anda melakukan sistem tidak bermuatan dengan cutoff atau sistem bermuatan dengan pendekatan berbasis mesh.
aeismail