一种 Cartesian FMM 加速的 Galerkin 边界积分 Poisson-Boltzmann 求解器
计算物理
2021-10-27 v1
摘要
Poisson-Boltzmann 模型是以连续介质溶剂及溶解电解质对溶剂化生物分子建模的有效且流行的方法。本文报道我们在开发求解 Poisson-Boltzmann (PB) 方程的 Galerkin 边界积分法方面的最新工作。该求解器在精度、效率与内存占用上具有综合优势，因其采用适定边界积分公式规避了与 PB 方程相关的诸多数值困难，并使用 O(N) 的 Cartesian 快速多极法 (FMM) 加速 GMRES 迭代。此外，结合了自适应 FMM 阶数、块对角预条件子、Galerkin 离散化及 Duffy 变换等特殊数值处理以提升求解器性能，并在基准 Kirkwood 球及一系列测试蛋白上进行了验证。
引用
@article{arxiv.2110.13778,
title = {A Cartesian FMM-accelerated Galerkin boundary integral Poisson-Boltzmann solver},
author = {Jiahui Chen and Johannes Tausch and Weihua Geng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13778},
year = {2021}
}