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Silvana TapiaJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasBorja Tosartécnica aimd carr parrinnellomonte carlo polielectrolitos 500 partículassimulación dinámica molecular vinicio décadasestaciones de trabajo década 1980CarrParrinelloMonte CarloJuan Carlos GilAIMDMarkovMetrópolissiglo XXAlderWeimrechtsegunda ley de NewtonHéctor SocasRosenbluthTellerJosé Luis Fernández Abascal
Monte Carlo polielectrolitos 500 Partículas
Con
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Juan Carlos Gil reflexiona sobre su experiencia doctoral en la década de 1980, recordando cómo la técnica AIMD desarrollada por Carr y Parrinello era inalcanzable para su grupo debido a sus altos requerimientos computacionales.
…cuántica Con AIMD podemos, por tanto, simular la materia condensada con fidelidad cuántica, si se quiere, pero con un coste computacional desorbitado Entre mil y cien mil veces más que una simulación equivalente por Monte Carlo o por dinámica molecular Yo empecé la tesis en 1987 y por supuesto en mi grupo conocimos rápidamente los trabajos de Carr y Parrinello Pero su técnica estaba total, absoluta y demencialmente fuera de nuestro alcance En mi tesis hice Monte Carlo de polielectrolitos e iones con unas 500 partículas aproximadamente y cada simulación me llevaba un par de días en las estaciones de trabajo a las que teníamos acceso en la época. Si hubiese, un par de días, una simulación, si hubiese intentando hacer aquello por dinámica molecular a Vinicio me habría llevado mil o cien mil veces más, es decir, cada simulación décadas, decenas de años y entonces estaría todavía empezando mi tesis, en fin, sería muy práctico. Bueno, pues recientemente, y pasan ahora otros 40 años, en 2018 se ha producido una nueva revolución en esto de la simulación por ordenador de materia condensada. Zank, Carr, el mismo Carr de antes, el de Carr y Parrinello, y otros autores mostraron que…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica el origen y la naturaleza de dos grandes corrientes en la simulación de materia condensada: Monte Carlo y dinámica molecular. Menciona a Markov y al algoritmo de Metrópolis como figuras clave en el desarrollo de la técnica de Monte Carlo.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2 · Palabras #2monte carlo y simulación materia condensadaalgoritmo metrópolis en 1953ideas de markov en monte carlo…bola, la profundidad del pozo de potencial para reproducir propiedades experimentales de la sustancia de interés como la densidad, el punto de ebullición o el calor de vaporización, que ha sido una magnitud que se ha utilizado clásicamente muchísimas veces. Bueno, pues eso sería la simulación de forma abstracta, pero a partir de ahí surgen dos grandes corrientes en cuanto a la simulación de materia condensada, Monte Carlo y dinámica molecular La técnica de Monte Carlo nace con las ideas de Markov a principios del siglo XX y se formalizó en 1953 con el famoso, para los que lo conocemos, algoritmo de Metrópolis En Mortecarlo no se simula el movimiento real de las partículas, sino que se explora el espacio De fases del modelo que estemos considerando mediante movimientos aleatorios, es gracioso, de ahí el nombre, de las partículas. Se mueve una partícula al azar y entonces ese movimiento se acepta o no se acepta con una propiedad dada por el factor de Boltzmann…
Juan Carlos Gil explica las características del método Monte Carlo, destacando su capacidad para explorar diferentes configuraciones energéticas al permitir movimientos tanto descendentes como ascendentes.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5 · Palabras #4método monte carlo explora configuraciones energéticasmovimientos ascendentes en método monte carlopaisaje energético y valles de energía con monte carlomonte carlo atraviesa montañas y cuestas…¿Por qué? Porque fueron Metropolis y los matrimonios Rosenbluth y Teller, él y ella, él y ella, los cinco, que es una curiosidad bastante simpática. Rosenbluth al cuadrado y Teller al cuadrado. Estamos llegando al final de la cara, no sé si quieres ir... Déjame que acabe con Monte Carlo y dejamos dinámica molecular; quería solamente decir que eso, que no reproduce los movimientos reales de las partículas, sino que va paseando Monte Carlo por el paisaje energético del modelo que sea, recorriendo valles donde la energía disminuye, pero y esa es la gracia, también se atreve a atravesar montañas, a subir cuestas, incluso contracorriente de tal forma que permite explorar posibles valles más allá de un collado y llegar a sitios pues de menos energía; no se queda directamente atrapado. Y dinámica molecular en la cara B. Bueno, pues vamos a explorar un poco la dinámica del agua entrando en el café, pasando por la cafetera, que eso también es un proceso bastante complejo. Y nada, les emplazamos a seguir esta conversión tan interesante en la cara B, donde también vamos a hablar…
Juan Carlos Gil explica cómo Héctor Socas le proporcionó la idea para el diseño de la portada del podcast, y continúa detallando los métodos de simulación utilizados en el estudio del agua, específicamente la dinámica molecular.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #3simulación dinámica molecular alder weimrechtfuerzas derivadas potencial newtonmovimiento real de las partículassegunda ley de newton aceleraciones…hemos inspirado, ¿verdad Héctor? En el resumen gráfico, en el abstract gráfico del paper, que es muy chulo. Bueno, tú te has inspirado en eso, yo me inspiré en ti, directamente pregunté: Juan Carlos, no tengo ni idea de qué hacer para la portada, ¿qué hago? Y ahí me diste esa idea. Vale, pues en mi larga introducción se había contado las rarezas del agua y que las solemos estudiar por simulación; que había dos formas: Monte Carlo y dinámica molecular, y me quedo en Monte Carlo. La dinámica molecular surge en 1957 con los trabajos pioneros de Alder y Weimrecht. A diferencia del Monte Carlo, esto es la clave de las dos técnicas: en dinámica molecular sí se sigue el movimiento real de las partículas. Primero se calculan las fuerzas derivadas del potencial que estamos considerando; lo conté también durante un ratito, se aplica la segunda ley de Newton para obtener las aceleraciones y se integran las ecuaciones del movimiento con esas aceleraciones con un paso de tiempo pequeñito para ir actualizando posiciones, vibraciones, etcétera, velocidades de todas las partículas. Eso es la dinámica molecular en ocho frases. Bueno, pues en 1985, han pasado 40 años desde las primeras simulaciones de dinámica molecular, Carr y Parrinello dieron un salto enorme a esto de la simulación por ordenador al unir la dinámica molecular con la…
Juan Carlos Gil reflexiona sobre su experiencia doctoral en la década de 1980, recordando cómo la técnica AIMD desarrollada por Carr y Parrinello era inalcanzable para su grupo debido a sus altos requerimientos computacionales.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1técnica aimd carr parrinnellomonte carlo polielectrolitos 500 partículassimulación dinámica molecular vinicio décadasestaciones de trabajo década 1980…cuántica Con AIMD podemos, por tanto, simular la materia condensada con fidelidad cuántica, si se quiere, pero con un coste computacional desorbitado Entre mil y cien mil veces más que una simulación equivalente por Monte Carlo o por dinámica molecular Yo empecé la tesis en 1987 y por supuesto en mi grupo conocimos rápidamente los trabajos de Carr y Parrinello Pero su técnica estaba total, absoluta y demencialmente fuera de nuestro alcance En mi tesis hice Monte Carlo de polielectrolitos e iones con unas 500 partículas aproximadamente y cada simulación me llevaba un par de días en las estaciones de trabajo a las que teníamos acceso en la época. Si hubiese, un par de días, una simulación, si hubiese intentando hacer aquello por dinámica molecular a Vinicio me habría llevado mil o cien mil veces más, es decir, cada simulación décadas, decenas de años y entonces estaría todavía empezando mi tesis, en fin, sería muy práctico. Bueno, pues recientemente, y pasan ahora otros 40 años, en 2018 se ha producido una nueva revolución en esto de la simulación por ordenador de materia condensada. Zank, Carr, el mismo Carr de antes, el de Carr y Parrinello, y otros autores mostraron que…
Juan Carlos Gil habla sobre José Luis Fernández Abascal, su antiguo director de tesis, y cómo este desarrolló el modelo TIP4P en 2005 para la modelización del agua.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #17jl fernández abascal y el aguapolielectrolitos tesis juan carlos gil…pues una cuestión personal. El modelo TIP 4P 2005, os he dicho que es el campeón entre los modelos clásicos del agua, el estándar de oro, incluso a día de hoy, o al menos hasta ayer, hasta que se hizo este trabajo, era de Abascal y Vega, os mencioné. Pues bien, Abascal es mi director de tesis, José Luis Fernández Abascal, cuando yo acabé la tesis en el año 97, donde hice los polielectrolitos que os he comentado antes, pues JL, como le llamamos, se empecé a interesar por el agua, por su modelización, lo que desembocó en este gran hito en 2005, que es posiblemente el más relevante de su carrera Yo no estuve involucrado directamente, aunque lo seguí muy de cerca, así que de alguna forma me considero una especie de tío segundo del modelo, si queréis, o algo así El caso es que leí este artículo; os lo he dicho antes, salió en mayo, o sea que ya lleva unos meses, y me voló la cabeza, porque yo no conocía este asunto de los potenciales profundos; me voló la cabeza que nuestro querido TIP 4P 2005 podría haberse sido…