論文の概要: Operator Forces For Coarse-Grained Molecular Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.19628v1
- Date: Tue, 24 Jun 2025 13:51:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-25 19:48:23.654988
- Title: Operator Forces For Coarse-Grained Molecular Dynamics
- Title(参考訳): 粗粒分子動力学のための演算子力
- Authors: Leon Klein, Atharva Kelkar, Aleksander Durumeric, Yaoyi Chen, Frank Noé,
- Abstract要約: 機械学習型粗粒化法(MLCG)は、CG分子動力学のための高精度な力場を構築するための有望なアプローチとして登場した。
フローベースカーネルは,構成サンプルのみから高品質なCG力を生成可能であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 44.1462357579624
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Coarse-grained (CG) molecular dynamics simulations extend the length and time scale of atomistic simulations by replacing groups of correlated atoms with CG beads. Machine-learned coarse-graining (MLCG) has recently emerged as a promising approach to construct highly accurate force fields for CG molecular dynamics. However, the calibration of MLCG force fields typically hinges on force matching, which demands extensive reference atomistic trajectories with corresponding force labels. In practice, atomistic forces are often not recorded, making traditional force matching infeasible on pre-existing datasets. Recently, noise-based kernels have been introduced to adapt force matching to the low-data regime, including situations in which reference atomistic forces are not present. While this approach produces force fields which recapitulate slow collective motion, it introduces significant local distortions due to the corrupting effects of the noise-based kernel. In this work, we introduce more general kernels based on normalizing flows that substantially reduce these local distortions while preserving global conformational accuracy. We demonstrate our method on small proteins, showing that flow-based kernels can generate high-quality CG forces solely from configurational samples.
- Abstract(参考訳): 粗粒分子動力学シミュレーションは、相関原子群をCGビーズに置き換えることで原子論シミュレーションの長さと時間スケールを拡張する。
機械学習型粗粒化法(MLCG)は近年,CG分子動力学の高精度な力場構築のための有望なアプローチとして出現している。
しかし、MLCG力場の校正は、典型的には力マッチングに依存し、それに対応する力ラベルを持つ広範囲な原子性軌道を必要とする。
実際には、原子間力は記録されないことが多く、既存のデータセットでは従来の力マッチングが不可能である。
近年,参照原子間力が存在しない状況を含む低データ状態に対応するために,ノイズベースのカーネルが導入されている。
このアプローチは、遅い集団運動をカプセル化する力場を生成するが、ノイズベースのカーネルの劣化効果により、かなりの局所歪みをもたらす。
本研究では,グローバルなコンフォーメーション精度を維持しつつ,これらの局所歪みを大幅に低減する正規化フローに基づいて,より一般的なカーネルを導入する。
そこで本研究では,フローベースカーネルが構成サンプルのみから高品質なCG力を生成可能であることを示す。
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