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Refining coarse-grained molecular topologies: a Bayesian optimization approach

delete2025-07-16
delete0
delete
OA
AI
P
Pranoy Ray
A
Adam P. Generale
N
Nikhith Vankireddy
Y
Yuichiro Asoma
M
Masataka Nakauchi
H
H. W. Lee
K
Katsuhisa Yoshida
Y
Yoshishige Okuno
S
Surya R. Kalidindi *
DOI:10.1038/s41524-025-01729-9delete
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摘要

摘要

En 中文
分子动力学(MD)模拟对于预测分子系统在不同系综中的物理和化学性质至关重要。虽然全原子(AA)MD提供高精度,但其计算成本已促使粗粒化分子动力学(CGMD)的发展,该方法将分子结构简化为代表珠子以降低成本,但牺牲了精度。与实验数据校准的CGMD方法(如Martini3)在分子类别上具有良好的泛化能力,但往往难以满足特定领域的精度要求。本研究引入了一种基于贝叶斯优化的方法,用于细化Martini3拓扑结构——具体是给定粗粒化映射中的键合相互作用参数——以适应专用应用,确保精度和效率。所得优化的CG势能可适应任意聚合度,提供与AA模拟相当的精度,同时保持CGMD的计算速度。通过弥合效率与精度之间的差距,该方法推进了多尺度分子模拟,为众多科学和技术领域实现低成本分子发现提供了可能。

期刊

npj Computational Materials 封面图
npj Computational Materials
IF:
11.9
论文数:
2.4K
被引数:
1.7W

机构

R
resonac corporation
学者数:
9
论文数: 3
被引数: 0
P
Purdue University
学者数:
2.7W
论文数: 2.1W
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