Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Frederico Teixeira Silva
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9P8QUS
Resumo: Um software que integra as equações de movimento clássicas foi desenvolvido. O programa, de nome DRKAI (Dinâmica Runge Kutta ab initio) foi inicialmente testado em uma equação diferencial simples, a qual possui solução analítica, demonstrando grande precisão nesse caso. Verificada sua eficiência, foi aplicado em sistemas moleculares, abordagem conhecida como dinâmica molecular. Os testes da dinâmica resultaram em boa conservação de energia e preservação das características do sistema. A segunda parte deste trabalho surgiu ao perceber que a dinâmica, na abordagem desejada, possui alto custo computacional, tornando imperativo o uso de algoritmos eficientes. Muitos algoritmos diferentes são usados em trabalhos atuais, tornando complexa a escolha do que deveria ser implementado. Nesta dissertação foi feito um estudo de cinco integradores. Dentre esses, os integradores Runge Kutta simétrico e Beeman-Verlet foram os mais eficientes, o algoritmo de Gauss Radau se mostrou inadequado para simulações longas e o algoritmo de Runge Kutta Gill revelou-se como o mais lento.
id UFMG_b25bd6a9f07d55f0411e5f49fd7115d5
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-9P8QUS
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Jadson Claudio BelchiorJoao Pedro BragaRita de Cassia de Oliveira SebastiaoFrederico Teixeira Silva2019-08-09T19:59:49Z2019-08-09T19:59:49Z2014-07-31http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9P8QUSUm software que integra as equações de movimento clássicas foi desenvolvido. O programa, de nome DRKAI (Dinâmica Runge Kutta ab initio) foi inicialmente testado em uma equação diferencial simples, a qual possui solução analítica, demonstrando grande precisão nesse caso. Verificada sua eficiência, foi aplicado em sistemas moleculares, abordagem conhecida como dinâmica molecular. Os testes da dinâmica resultaram em boa conservação de energia e preservação das características do sistema. A segunda parte deste trabalho surgiu ao perceber que a dinâmica, na abordagem desejada, possui alto custo computacional, tornando imperativo o uso de algoritmos eficientes. Muitos algoritmos diferentes são usados em trabalhos atuais, tornando complexa a escolha do que deveria ser implementado. Nesta dissertação foi feito um estudo de cinco integradores. Dentre esses, os integradores Runge Kutta simétrico e Beeman-Verlet foram os mais eficientes, o algoritmo de Gauss Radau se mostrou inadequado para simulações longas e o algoritmo de Runge Kutta Gill revelou-se como o mais lento.A software that integrates classical equations of motion was developed. The program named DRKAI (Dinâmica Runge Kutta ab initio) was first tested in a simple differential equation, which has analytical solution, showing great accuracy in this case. Verified its efficiency, DRKAI was applied in a molecular system, known as molecular dynamics approach. Dynamic results showed good energy conservation and preservation of major feateres of the system. The second part of this paper came when high computational cost was perceived at desired approach. This made imperative the use of efficient algorithms. Many different algorithms are used in current works, making complex the choice of whatshould be implemented. In this thesis a study was made for five integrators. Among these, the symmetric Runge Kutta integrators and Beeman-Verlet were the most efficient, the algorithm of Gauss Radau proved inadequate for long simulations and the algorithm of Runge Kutta Gill proved to be the slowest.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGAlgoritmosCálculos numéricosMetodos de simulaçãoFísico-químicaDinamica molecularAnálise de algoritmosDinâmica molecular ab initioIntegração numéricaAnálise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio diretainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdfapplication/pdf8416461https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-9P8QUS/1/dissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdf31c76f9e26acd26a39b10424be36cb30MD51TEXTdissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdf.txtdissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdf.txtExtracted texttext/plain232975https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-9P8QUS/2/dissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdf.txte33779428d87becf977d3196f4e4858eMD521843/SFSA-9P8QUS2019-11-14 10:52:47.712oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-9P8QUSRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T13:52:47Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
title Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
spellingShingle Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
Frederico Teixeira Silva
Análise de algoritmos
Dinâmica molecular ab initio
Integração numérica
Algoritmos
Cálculos numéricos
Metodos de simulação
Físico-química
Dinamica molecular
title_short Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
title_full Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
title_fullStr Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
title_full_unstemmed Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
title_sort Análise de algoritmos eficientes para uso em dinâmica molecular ab initio direta
author Frederico Teixeira Silva
author_facet Frederico Teixeira Silva
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Jadson Claudio Belchior
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Joao Pedro Braga
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Rita de Cassia de Oliveira Sebastiao
dc.contributor.author.fl_str_mv Frederico Teixeira Silva
contributor_str_mv Jadson Claudio Belchior
Joao Pedro Braga
Rita de Cassia de Oliveira Sebastiao
dc.subject.por.fl_str_mv Análise de algoritmos
Dinâmica molecular ab initio
Integração numérica
topic Análise de algoritmos
Dinâmica molecular ab initio
Integração numérica
Algoritmos
Cálculos numéricos
Metodos de simulação
Físico-química
Dinamica molecular
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Algoritmos
Cálculos numéricos
Metodos de simulação
Físico-química
Dinamica molecular
description Um software que integra as equações de movimento clássicas foi desenvolvido. O programa, de nome DRKAI (Dinâmica Runge Kutta ab initio) foi inicialmente testado em uma equação diferencial simples, a qual possui solução analítica, demonstrando grande precisão nesse caso. Verificada sua eficiência, foi aplicado em sistemas moleculares, abordagem conhecida como dinâmica molecular. Os testes da dinâmica resultaram em boa conservação de energia e preservação das características do sistema. A segunda parte deste trabalho surgiu ao perceber que a dinâmica, na abordagem desejada, possui alto custo computacional, tornando imperativo o uso de algoritmos eficientes. Muitos algoritmos diferentes são usados em trabalhos atuais, tornando complexa a escolha do que deveria ser implementado. Nesta dissertação foi feito um estudo de cinco integradores. Dentre esses, os integradores Runge Kutta simétrico e Beeman-Verlet foram os mais eficientes, o algoritmo de Gauss Radau se mostrou inadequado para simulações longas e o algoritmo de Runge Kutta Gill revelou-se como o mais lento.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-07-31
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-08-09T19:59:49Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-08-09T19:59:49Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9P8QUS
url http://hdl.handle.net/1843/SFSA-9P8QUS
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-9P8QUS/1/dissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-9P8QUS/2/dissertacao_final_frederico_teixeira_silva.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 31c76f9e26acd26a39b10424be36cb30
e33779428d87becf977d3196f4e4858e
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803589364457930752