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    分子动力学模拟之SETTLE约束算法

    在上一篇文章中,我们讨论了在分子动力学里面使用LINCS约束算法及其在具备自动微分能力的Jax框架下的代码实现。约束算法,在分子动力学模拟的过程中时常会使用到,用于固定一些既定的成键关系。例如LINCS算法一般用于固定分子体系中的键长关系,而本文将要提到的SETTLE算法,常用于固定一个构成三角形的体系,最常见的就是水分子体系。对于一个水分子而言,O-H键的键长在模拟的过程中可以固定,H-H的长度,或者我们更常见的作为一个H-O-H的夹角出现的参量,也需要固定。纯粹从计算量来考虑的话,RATTLE约束算法需要迭代计算,LINCS算法需要求矩阵逆(虽然已经给出了截断优化的算法),而SETTLE只涉及到坐标变换,显然SETTLE在约束大规模的水盒子时,性能会更加优秀。

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