Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Modelowanie molekularne

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-2BLOK4-WYK1
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Modelowanie molekularne
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Chemia i biologia strukturalna (S2-CH)
Punkty ECTS i inne: 1.50 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Kierunek podstawowy MISMaP:

biologia
biotechnologia
chemia
fizyka
informatyka
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe
Założenia (opisowo):

Słuchacze powinni posiadać podstawową wiedzę z zakresu chemii fizycznej (np. oddziaływania molekularne, polaryzowalność itp.) oraz fizyki (pojęcia siły, wektora itp.)
Tryb prowadzenia:

w sali
Skrócony opis:

Umiejętność praktycznego posługiwania się podstawowymi technikami modelowania molekularnego i wspomagającymi je serwisami internetowymi oraz zaprojektowania i wykonania obliczeń dla typowych zadań modelowania molekularnego w ujęciu mechaniki klasycznej
Pełny opis:

Celem wykładu jest przekrojowe zapoznanie słuchaczy z metodami modelowania molekularnego.

1) Wprowadzenie

Skale czasowe i rozmiary układów biologicznych a współczesne możliwości obliczeniowe. Przegląd podejść do modelowania: metody kwantowo-mechaniczne, klasyczne i gruboziarniste. Podstawowe pojęcia: współrzędne Kartezjańskie, wewnętrzne stopnie swobody, hiperpowierzchnia energii

2) Klasyczne pole siłowe

Oddziaływania ujęte w klasycznym (empirycznym) polu siłowym, przyjęte założenia i przybliżenia

3) Metody próbkowania

Metody minimalizacji energii. Metoda dynamiki molekularnej; metoda Monte Carlo; metody symulowanego wyżarzania i wymiany replik

4) Praktyczne aspekty symulacji molekularnych

Lista sąsiadów, warunki brzegowe. Zbieżność symulacji, czas relaksacji. Wprowadznie więzów: procedury shake i rattle. Analiza wyników: funkcje autokorelacyjne, radialna funkcja rozkładu

5) Modelowanie rozpuszczalnika

Jawne i niejawne modele rozpuszczalnika. Sumowanie Ewalda, modele multipolowe, uogólniona metoda Borna, metoda Poissona

6) Metody gruboziarniste i wieloskalowe.

Redukcja stopni swobody układu przez wprowadzenie zjednoczonych atomów; przykłady modeli gruboziarnistych. Odbudowa reprezentacji pełnoatomowej. Modelowanie wieloskalowe

7) Obliczanie zmian energii swobodnej
Literatura:

Andrew Leach ,,Molecular Modelling''

Berend Smit and Daan Frenkel ,,Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications''

D. C. Rapaport ,,The Art of Molecular Dynamics Simulation''
Efekty uczenia się:

Znajomość podstawowych metod modelowania molekularnego (minimalizacja, dynamika molekularna, metody Monte Carlo). Wiedza o polach siłowych, algorytmach i praktycznych aspektach przeprowadzania klasycznych symulacji molekularnych.

Student rozumie podstawowe metody wykorzystywane w modelowaniu molekularnym; umie wybrać metodę odpowiednią do rozpatrywanego zagadnienia; rozumie zalety i ograniczenia tych metod
Metody i kryteria oceniania:

Test zaliczeniowy składający się z około 10 pytań zamkniętych i 5 otwartych (przeprowadzony w sali) lub egzamin ustny (możliwy w trybie zdalnym).
Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2024/25" (w trakcie)

Okres: 2024-10-01 - 2025-01-26
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład, 15 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Dominik Gront
Prowadzący grup: Dominik Gront, Andrzej Koliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-5 (2024-09-13)