Cantitate/Preț
Produs

Molecular Dynamics: Interdisciplinary Applied Mathematics, cartea 39

Autor Ben Leimkuhler, Charles Matthews
en Limba Engleză Hardback – 2 iun 2015

Destinată studenților de nivel masteral, doctoranzilor și cercetătorilor din domeniile chimiei, fizicii și biologiei computaționale, lucrarea Molecular Dynamics oferă rigoarea matematică necesară pentru a naviga prin complexitatea simulărilor moderne. Putem afirma că relevanța acestui volum rezidă în capacitatea sa de a explica nu doar cum se aplică un algoritm, ci și fundamentele teoretice care permit alegerea metodei optime pentru o problemă specifică de inginerie sau științe aplicate.

Structura volumului reflectă o progresie logică, pornind de la conceptele de bază ale integratorilor numerici și analiza integratorilor geometrici, până la subiecte de nișă precum dinamica Langevin și metodele cu variabile extinse. Reținem atenția deosebită acordată pragului de stabilitate și distribuțiilor în spațiul fazelor, elemente esențiale pentru oricine dorește să dezvolte cod propriu sau să optimizeze pachete software existente. Comparabil cu Numerical Simulation in Molecular Dynamics de Michael Griebel în ceea ce privește rigoarea teoretică, textul semnat de Ben Leimkuhler și Charles Matthews se diferențiază prin accentul pus pe tratamentul unitar al mecanicii hamiltoniene și al ecuațiilor diferențiale stocastice, oferind o punte solidă între matematica pură și aplicațiile practice din știința materialelor.

Publicată în seria Interdisciplinary Applied Mathematics la editura Springer, această ediție din 2015 integrează metodele de tip multiple time-stepping și dinamica particulelor disipative (DPD), oferind instrumentarul necesar pentru gestionarea sistemelor cu constrângeri și a corpurilor rigide. Stilul este tehnic și precis, fiind adaptat curriculumului academic de nivel avansat, unde înțelegerea stabilității și a erorilor de discretizare este critică pentru validitatea rezultatelor experimentale simulate.

Citește tot Restrânge

Din seria Interdisciplinary Applied Mathematics

Preț: 49273 lei

Preț vechi: 57968 lei
-15%

Puncte Express: 739

Carte tipărită la comandă

Livrare economică 21 mai-04 iunie


Specificații

ISBN-13: 9783319163741
ISBN-10: 3319163744
Pagini: 468
Ilustrații: XXII, 443 p. 95 illus., 71 illus. in color.
Dimensiuni: 160 x 241 x 31 mm
Greutate: 0.86 kg
Ediția:2015
Editura: Springer
Colecția Interdisciplinary Applied Mathematics
Seria Interdisciplinary Applied Mathematics

Locul publicării:Cham, Switzerland

Public țintă

Graduate

De ce să citești această carte

Recomandăm această carte cercetătorilor care au nevoie de o bază matematică solidă pentru a depăși utilizarea „black-box” a software-ului de simulare. Cititorul câștigă capacitatea de a evalua critic eficiența algoritmilor și de a implementa soluții numerice proprii pentru sisteme moleculare complexe. Este un instrument esențial pentru tranziția de la utilizatorul de simulări la dezvoltatorul de metode computaționale.


Despre autor

Ben Leimkuhler este un specialist recunoscut în matematică aplicată, cu o activitate vastă în dezvoltarea algoritmilor de integrare numerică pentru sisteme dinamice. Contribuțiile sale anterioare includ lucrări de referință despre dinamica hamiltoniană și metodele geometrice. Alături de Charles Matthews, acesta aduce în acest volum o perspectivă modernă asupra dinamicii moleculare, îmbinând rigoarea analitică specifică școlii de matematică cu nevoile practice ale informaticii de calcul. Expertiza lor comună se reflectă în modul în care sunt tratate procesele stocastice și controlul termostatelor în simulările moleculare.


Descriere scurtă

This book describes the mathematical underpinnings of algorithms used for molecular dynamics simulation, including both deterministic and stochastic numerical methods. Molecular dynamics is one of the most versatile and powerful methods of modern computational science and engineering and is used widely in chemistry, physics, materials science and biology. Understanding the foundations of numerical methods means knowing how to select the best one for a given problem (from the wide range of techniques on offer) and how to create new, efficient methods to address particular challenges as they arise in complex applications. 
Aimed at a broad audience, this book presents the basic theory of Hamiltonian mechanics and stochastic differential equations, as well as topics including symplectic numerical methods, the handling of constraints and rigid bodies, the efficient treatment of Langevin dynamics, thermostats to control the molecular ensemble, multiple time-stepping,and the dissipative particle dynamics method. 

Cuprins

1.Introduction.- 2.Numerical Integrators.- 3.Analyzing Geometric Integrators.- 4.The Stability Threshold.- 5.Phase Space Distributions and Microcanonical Averages.- 6. The Canonical Distribution and Stochastic Differential Equations.- 7. Numerical Methods for Stochastic Molecular Dynamics.- 8. Extended Variable Methods.- References.- Index.

Recenzii

“This book is strongly recommended both for individual study and as the basis of a graduate course in computational MD that covers current research topics; for an audience of mathematics students, who may feel uneasy with the rather pragmatic presentation that mixes analytical arguments, numerical demonstrations, and heuristics … . Researchers in the field ought to find the book to be worth occupying a spot in their bookshelves.” (Carsten Hartmann, SIAM Review, Vol. 57 (3), September, 2015)

Notă biografică

Benedict Leimkuhler has worked extensively for more than two decades on the study of molecular dynamics algorithms. He is the author of research publications on constrained molecular dynamics, temperature controls, stochastic molecular dynamics methods, quantum methods, and advanced integration strategies (multiple time-stepping, adaptive methods).  He currently holds the Chair of Applied Mathematics at the University of Edinburgh, is a Fellow of the Royal Society of Edinburgh and a Fellow of the Institute of Mathematics and Its Applications, and is on the editorial boards of four journals.
Charles Matthews obtained his PhD in applied mathematics from the University of Edinburgh, working in the area of numerical methods for stochastic differential equations. He has published research in both chemical physics and mathematics journals on discretization problems in molecular dynamics. He currently is a research staff member in the Department of Statistics at the University of Chicago, investigating sampling methodologies for molecular simulation and the modelling of power networks.

Caracteristici

Describes the mathematical underpinnings of algorithms used for molecular dynamics simulation, including both deterministic and stochastic numerical methods Provides precise statements regarding different numerical procedures which enables selection of the best method for a given problem Although it is aimed at a broad audience and presumes only basic mathematical preparation, the book presents the relevant theory of Hamiltonian mechanics and stochastic differential equations Coverage is provided of symplectic numerical methods, constraints and rigid bodies, Langevin dynamics, thermostats and barostats, multiple time-stepping, and the dissipative particle dynamics method Includes supplementary material: sn.pub/extras