Dinámica molecular de proteínas
Vehicle Dynamics Blockset™ proporciona modelos de aplicación de referencia totalmente ensamblados que simulan las maniobras de conducción en un entorno 3D. Puede utilizar las escenas preconstruidas para visualizar carreteras, señales de tráfico, árboles, edificios y otros objetos alrededor del vehículo. Puede personalizar los modelos de referencia utilizando sus propios datos o sustituyendo un subsistema por su propio modelo. El conjunto de bloques incluye una biblioteca de componentes para modelar la propulsión, la dirección, la suspensión, la carrocería, los frenos y los neumáticos.
El conjunto de bloques de dinámica de vehículos proporciona una arquitectura de modelo estándar que puede utilizarse en todo el proceso de desarrollo. Admite análisis de conducción y manejo, desarrollo de controles de chasis, pruebas de integración de software y pruebas de hardware en bucle. Al integrar los modelos de dinámica del vehículo con un entorno 3D, puede probar el software de percepción, planificación y control de ADAS y de conducción automatizada. Estos modelos le permiten probar su vehículo con maniobras de conducción estándar, como un cambio de carril doble, o con sus propios escenarios personalizados.
Ecuación de Newton de dinámica molecular
Ejemplo de simulación de dinámica molecular en un sistema simple: deposición de un átomo de cobre (Cu) en un cristal frío de cobre (superficie de índice Miller (001)). Cada círculo representa la posición de un átomo. La energía cinética del átomo que se aproxima por arriba se redistribuye entre los demás átomos, de modo que en lugar de rebotar queda adherido debido a las fuerzas de atracción entre los átomos.
Descripción simplificada del algoritmo estándar de simulación de dinámica molecular, cuando se utiliza un integrador de tipo predictor-corrector. Las fuerzas pueden provenir de los potenciales interatómicos clásicos (descritos matemáticamente como
). Existen grandes diferencias entre los distintos integradores; algunos no tienen exactamente los mismos términos de orden superior que se indican en el diagrama de flujo, muchos utilizan también derivadas temporales de orden superior, y algunos utilizan tanto el paso de tiempo actual como el anterior en esquemas de paso de tiempo variable.
La dinámica molecular (DM) es un método de simulación por ordenador para analizar los movimientos físicos de átomos y moléculas. Se deja que los átomos y las moléculas interactúen durante un periodo de tiempo fijo, lo que permite ver la “evolución” dinámica del sistema. En la versión más común, las trayectorias de los átomos y las moléculas se determinan resolviendo numéricamente las ecuaciones de movimiento de Newton para un sistema de partículas que interactúan, donde las fuerzas entre las partículas y sus energías potenciales suelen calcularse utilizando potenciales interatómicos o campos de fuerza de la mecánica molecular. El método se aplica sobre todo en física química, ciencia de los materiales y biofísica.
Lammps
muchas de ellas deben realizarse manualmente, y una serie de decisiones que exigen un grado significativo de experiencia. El resultado final es que los recién llegados a este campo se enfrentan a una dura curva de aprendizaje y que, en algunos casos (por ejemplo, cuando se utilizan recursos de supercomputación
la configuración de las simulaciones puede suponer un periodo de tiempo similar al de la derivación de la trayectoria. Estos problemas llegan al máximo en los proyectos de alto rendimiento, en los que es necesario lanzar miles de trayectorias, lo que obliga a desarrollar herramientas automáticas para imitar la experiencia humana en el lanzamiento (y posterior análisis) de trayectorias de DM.
Teoría de la dinámica molecular
Resumen En esta revisión se analizan las numerosas funciones que pueden desempeñar las simulaciones atomísticas por ordenador de receptores macromoleculares (por ejemplo, proteínas) y sus ligandos asociados de moléculas pequeñas en el descubrimiento de fármacos, incluida la identificación de sitios de unión crípticos o alostéricos, la mejora de las metodologías tradicionales de cribado virtual y la predicción directa de las energías de unión de moléculas pequeñas. También se discuten las limitaciones de las actuales metodologías de simulación, incluidos los elevados costes computacionales y las aproximaciones a las fuerzas moleculares necesarias. Con las constantes mejoras en la potencia de los ordenadores y en el diseño de algoritmos, el futuro del diseño de fármacos asistido por ordenador es prometedor; es probable que las simulaciones de dinámica molecular desempeñen un papel cada vez más importante.
Jacob D Durrant.Archivos originales de los autores para las imágenesA continuación se presentan los enlaces a los archivos originales de los autores para las imágenes.Archivo original de los autores para la figura 1Archivo original de los autores para la figura 2Archivo original de los autores para la figura 3Archivo original de los autores para la figura 4Derechos y permisos