Multiscale implementation of infinite-swap replica exchange molecular dynamics
Notice bibliographique
Résumé
Replica exchange molecular dynamics (REMD) is a popular method to accelerate conformational sampling of complex molecular systems. The idea is to run several replicas of the system in parallel at different temperatures that are swapped periodically. These swaps are typically attempted every few MD steps and accepted or rejected according to a Metropolis-Hastings criterion. This guarantees that the joint distribution of the composite system of replicas is the normalized sum of the symmetrized product of the canonical distributions of these replicas at the different temperatures. Here we propose a different implementation of REMD in which (i) the swaps obey a continuous-time Markov jump process implemented via Gillespie's stochastic simulation algorithm (SSA), which also samples exactly the aforementioned joint distribution and has the advantage of being rejection free, and (ii) this REMD-SSA is combined with the heterogeneous multiscale method to accelerate the rate of the swaps and reach the so-called infinite-swap limit that is known to optimize sampling efficiency. The method is easy to implement and can be trivially parallelized. Here we illustrate its accuracy and efficiency on the examples of alanine dipeptide in vacuum and C-terminal β-hairpin of protein G in explicit solvent. In this latter example, our results indicate that the landscape of the protein is a triple funnel with two folded structures and one misfolded structure that are stabilized by H-bonds.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».