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Potenciales profundos Artículo científico mayo
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Juan Carlos Gil reflexiona sobre un artículo científico publicado en mayo y expresa su sorpresa al descubrir que el modelo TIP4P 2005, desarrollado por José Luis Fernández Abascal, podría haber sido superado.
…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 superado. Así que espero hasta ahora para contároslo porque al final de cada año solemos reunirnos JL y sus doctores, entre ellos yo, y así hemos hecho hace poco, y entonces hemos hablado sobre todo esto. Me lo han contado en detalle y me lo han empollado para contároslo a vosotros, y desde mayo hasta ahora en el interim os decía. ¿Que se ha descubierto el hielo 22, el hielo 21? Se ha descubierto en octubre; es el primer polimorfo que se descubre en décadas. Ya ha sido justo ahora cuando estaba yo empollándome todo eso. Así que, ya picado por la curiosidad, me he entretenido a ver si…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica cómo la dinámica molecular con potencial profundo (TPMD) combina precisión cuántica y velocidad de la dinámica molecular clásica, permitiendo refinar el método durante la simulación.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #4tpmd combina precisión cuántica velocidadaprendizaje activo refina método simulaciónred profunda calcula potencial partículadft feten optimiza configuraciones simulación…mostraron que podemos entrenar una red neuronal profunda para imitar la superficie de energía real cuántica dada por la DFT en lugar de tener que calcular la DFT completa en cada paso de la simulación. Vamos, yo me quedé de piedra, ultra ingenioso, así nace. La dinámica molecular con potencial profundo, TPMD, que combina las mejores cosas de ambos mundos: la precisión cuántica por una parte y la velocidad de la dinámica molecular clásica. Solo tienes que consultar la red profunda en cada paso de la simulación para que te dé el potencial en una partícula. Luego, en trabajos posteriores, refinaron el método con lo que llaman aprendizaje activo. El propio sistema durante la simulación, si se da cuenta, haciendo una serie de chequeos, que el potencial profundo que conoce empieza a no representar de forma óptima las configuraciones que le van saliendo en la simulación pues puede calcular esas configuraciones por un DFT chulo, FETEN, e incorporar esos nuevos valores al reentrenar la red e incorporarlo para seguir haciendo la simulación con un potencial refinado. Vale, os he hablado de agua por un poquito y también de simulación, pero todavía necesito introducir otra cosita antes de pasar al artículo, mezclando agua y simulación. ¿Qué modelos de agua se han utilizado para la simulación? Pues el primer modelo moderno…
Juan Carlos Gil explica cómo se mejora el potencial profundo en el proceso iterativo para generar estructuras de hielo, utilizando estructuras complejas que exceden un umbral de error energético.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #2potencial profundo describe estructuras inusualesred neuronal convergida y procesotécnica para elegir estructurasdft calcula potencial de estructuraerror potencial profundo dft-fetenestructuras complejas umbral energéticoentrenamiento potencial profundo red profundaaprendizaje activo estructuras mejores…esta pregunta es no y el ciclo sigue. Pero si en algún momento el método encuentra que ya ha convergido, pues se saldría por la esquina inferior derecha del diagrama que os cuento luego. Si no, sigue en el sentido horario hacia el siguiente punto de decisión. ¿Ha convergido la red neuronal? Donde aquí lo que hacen es comprobar si el potencial profundo que tenemos en estos momentos están describiendo bien las estructuras rarunas que van saliendo con el proceso. Se eligen unas cuantas de ellas, hay una técnica para elegirlas y se calcula su DFT, su estructura y su potencial, bien con un DFT bien hecho. Si el error del potencial profundo respecto del DFT-FETEN supera los 3 milielectronvoltios por molécula, entonces se cogen esas estructuras complicadas y se alimentan a la última fase del ciclo, el entrenamiento del potencial profundo que os mencionaba antes. Se calcula un DFT superbueno y se alimenta con estas estructuras a la red profunda para mejorar el potencial profundo, valga la redundancia de tanto profundo; era lo que antes llamábamos aprendizaje activo. Tenemos entonces estructuras mejores, potencial refinado y seguimos con el ciclo hasta que, después de dar las vueltas que sean necesarias, Convergen los dos puntos de decisión que hay en el diagrama y cuando es así nos salimos en el bloque final, abajo a la derecha de la figura, que pone cálculo de la energía libre con las estructuras supervivientes a todas estas perrerías, pues se relajan por…
Juan Carlos Gil destaca un resultado clave del trabajo realizado: la publicación abierta del potencial profundo refinado utilizado en el estudio, que incluye dos millones de parámetros de una red neuronal y el código asociado.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #13potencial profundo refinado publicación abiertared neuronal parámetros y sesgoscódigo asociado ciencia abierta…es el hielo 11, y en la cola estarían los hielos de más alta densidad, con las parejas 6 y 15 y 7 y 8. Con lo cual hay un gradiente a lo largo de este cocodrilo tiburón, pues de un gradiente desde hielos abiertos, si queremos, hasta los hielos más compactos. Otro resultado fundamental de este trabajo es, obviamente, el propio potencial profundo refinado que se ha incurrado apto para este régimen de presiones, que está publicado de forma abierta, claro, y son dos millones de parámetros de la red neuronal entre pesos y sesgos, pues ahí hay dos millones de numeritos, también publican el código, con lo cual, pues fenomenal, ciencia abierta para seguir acercándonos a la realidad natural. Con ese potencial y utilizando integración termodinámica calculan el diagrama de fases del agua. Aquí hay una sutil cosa pero no me quiero meter porque ya me estáis empezando a mirar raro. La diferencia en el DFT da las estructuras a temperatura cero. Si…
Juan Carlos Gil explica que los investigadores calculan resultados con un potencial profundo, afirmando que su precisión es comparable a la de un cálculo DFT para cada punto del diagrama de fases.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #8cálculo dft para diagrama de fasespotencial profundo y precisión experimentalfigura 6 comparativa experimental…cosa pero no me quiero meter porque ya me estáis empezando a mirar raro. La diferencia en el DFT da las estructuras a temperatura cero. Si quieres hacer un diagrama de fases a temperaturas pues tienes que integrar, tienes que ir enchufando la temperatura. Bueno, el caso es que calculan con su potencial profundo, con una precisión, dicen, equivalente, siempre con comillas, pero oye, es que si no sería imposible, pues a la quedaría una DFT de cada punto de ese diagrama de fases. Y lo comparan con el experimental, que está en la figura 6. Las líneas grises son el experimento y las rojas este trabajo. Y es en este diagrama de fases donde aparece el otro resultado fundamental de este trabajo: una región de estabilidad, encuentran en la línea. En la figura está coloreado de cian, una región de estabilidad que los autores llaman hielo L, que jolín, qué…
Juan Carlos Gil explica por qué considera importante el artículo que están discutiendo, destacando un método metodológico innovador para explorar estructuras de materia condensada.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #9algoritmo evolutivo materia condensadadinámica molecular potencial profundoenvolvente convexa energía de densidadfunción de huella dactilar aprendizaje automático…pero argumentan que precisamente en la zona alrededor de su hielo L, bueno pues los tres funcionales dan cosas bastante parecidas, así que su diagnóstico es que el hielo L es un candidato prometedor a un nuevo polimorfo estable del hielo. Voy concluyendo. ¿Por qué creo yo que es importante lo que cuenta este artículo? Primero, por el fantástico resultado metodológico: han puesto a punto un método de exploración de estructuras de materia condensada que combina un algoritmo evolutivo para generar estructuras, una dinámica molecular con potencial profundo para relajarlas, unos criterios de filtrado por envolvente convexa energía de densidad y una función de huella dactilar, un proceso de aprendizaje automático para reentrenar la red neuronal profunda, todo ello salpimentado con cálculos de la teoría del funcional de la densidad. En fin, no sé si alguien da más, pero es apabullante. Segundo resultado, al aplicar este método al agua, a bajas y medias presiones, han redescubierto todo lo que había por redescubrir. Los hielos reales, los sospechosos, propuestos anteriormente, lo que demuestra que el potencial profundo, hombre, describe la…
Juan Carlos Gil reflexiona sobre un artículo científico publicado en mayo y expresa su sorpresa al descubrir que el modelo TIP4P 2005, desarrollado por José Luis Fernández Abascal, podría haber sido superado.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1modelo tip4p 2005 josé luis fernándezpotenciales profundos artículo científico mayoinvestigación tip4p 2005 juan carlos gilartículo científico modelos de aguareunión jl y sus doctoresinformación nueva artículo científico…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 superado. Así que espero hasta ahora para contároslo porque al final de cada año solemos reunirnos JL y sus doctores, entre ellos yo, y así hemos hecho hace poco, y entonces hemos hablado sobre todo esto. Me lo han contado en detalle y me lo han empollado para contároslo a vosotros, y desde mayo hasta ahora en el interim os decía. ¿Que se ha descubierto el hielo 22, el hielo 21? Se ha descubierto en octubre; es el primer polimorfo que se descubre en décadas. Ya ha sido justo ahora cuando estaba yo empollándome todo eso. Así que, ya picado por la curiosidad, me he entretenido a ver si…
Francis Villatoro explica que El País publica un editorial dividido en dos partes, donde la segunda parte trata sobre un artículo científico previamente comentado por el equipo de ciencia del periódico.
Habla: Francis VillatoroSignificado #13editorial el país y artículo científicoequipo de ciencia de el paísartículo discutido en el país…a nivel nacional, el director de los periódicos siempre escribe lo que se llama un editorial; no eran famosos los editoriales de Pedro J en el mundo, pero todos los directores y su equipo editorial escriben editoriales y encontrarte con un periódico como El País en el que, en el 25 de noviembre, publica el director o alguien del equipo editorial en el editorial, que se suele dividir en dos trozos; en el segundo trozo habla de este artículo científico, que por cierto, obviamente aparece discutido dentro del propio periódico porque el equipo de materia del país pues se ha hecho eco de este artículo. A mí me resultó realmente sorprendente ver a un editorial del director del país sobre ciencia; es algo que ocurre menos de una vez al año y normalmente ocurre cuando hay algún científico español. O sea que parece como que llamó muchísimo la atención este…
Francis Villatoro describe un artículo científico como complejo y controvertido, señalando que otros científicos cuestionan su interpretación.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14artículo científico cuestiona interpretacióninvestigación requiere años de estudiosesgo en estudios desde 2010francis villatoro y la opinión científica…lo tanto, pues el parámetro de, tal parámetro de los grafos, pues debe de tener un valor más o menos constante y este otro parámetro pues tiene que tener un valor creciente y este otro parámetro tiene que tener un pequeño máximo. Y te lo cuentan así de claro. Es decir, es un artículo muy curioso porque es un artículo de construcción de un artículo en el que aparentemente, en mi opinión, desde fuera, visto desde fuera, ahora me dan todos los científicos diciéndome, pero Francis, ¿qué estás diciendo? Eso no es así. Esto es un trabajo que requiere muchísimos años de investigación, poder desvelar esto que se está desvelando, que además es compatible con todo lo que se ha estudiado desde el año 2010, que se empezaron a hacer este tipo de estudios. Es que hay mucho sesgo, ¿eh? Yo me he leído artículos 2010, 12, 13, 15, 17, sobre este tema y dicen, joder, exista, perdón, están diciendo cosas muy parecidas, ya han dicho otros. Para esta edad que ha sido estudiada con aquel artículo, están diciendo lo mismo que decían los otros, pero…