論文の概要: Bayesian Multistate Bennett Acceptance Ratio Methods

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20699v2
• Date: Wed, 1 Nov 2023 03:03:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-02 10:37:15.913097
• Title: Bayesian Multistate Bennett Acceptance Ratio Methods
• Title（参考訳）: ベイズ型多状態ベネット受入比法
• Authors: Xinqiang Ding
• Abstract要約: ベイズMBAR(BayesMBAR)は、マルチステートベネット受け入れ比(MBAR)法のベイズ一般化である。 我々は自由エネルギー推定を導出し、関連する不確実性を計算する。 MBARが自由エネルギー計算に広く使われていることを考えると、ベイズMBARは自由エネルギー計算の様々な応用に欠かせないツールであると予想する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The multistate Bennett acceptance ratio (MBAR) method is a prevalent approach for computing free energies of thermodynamic states. In this work, we introduce BayesMBAR, a Bayesian generalization of the MBAR method. By integrating configurations sampled from thermodynamic states with a prior distribution, BayesMBAR computes a posterior distribution of free energies. Using the posterior distribution, we derive free energy estimations and compute their associated uncertainties. Notably, when a uniform prior distribution is used, BayesMBAR recovers the MBAR's result but provides more accurate uncertainty estimates. Additionally, when prior knowledge about free energies is available, BayesMBAR can incorporate this information into the estimation procedure by using non-uniform prior distributions. As an example, we show that, by incorporating the prior knowledge about the smoothness of free energy surfaces, BayesMBAR provides more accurate estimates than the MBAR method. Given MBAR's widespread use in free energy calculations, we anticipate BayesMBAR to be an essential tool in various applications of free energy calculations.
• Abstract（参考訳）: 多状態ベネット受容比(MBAR)法は熱力学状態のエネルギーを計算するための一般的な手法である。 本稿では,MBAR法のベイズ一般化であるBayesMBARを紹介する。 熱力学状態からサンプリングされた構成と事前分布を統合することにより、ベイズMBARは自由エネルギーの後方分布を計算する。 後方分布を用いて自由エネルギー推定を導出し,それらの不確実性を計算する。 特に、均一な事前分布を使用する場合、BayesMBARはMBARの結果を回復するが、より正確な不確実性推定を提供する。 さらに、自由エネルギーに関する事前知識が利用可能であれば、非一様事前分布を用いてこの情報を推定手順に組み込むことができる。 例えば、自由エネルギー表面の滑らかさに関する事前の知識を取り入れることで、BayesMBARはMBAR法よりも正確な推定値を提供することを示す。 MBARが自由エネルギー計算に広く使われていることを考えると、ベイズMBARは自由エネルギー計算の様々な応用に欠かせないツールであると予想する。

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