等压分子动力学模拟与缺陷形成能的函数不确定性量化
计算物理
2020-04-10 v1 材料科学
摘要
函数不确定性量化(FunUQ)近期被提出用于量化模型和模拟中源自输入函数（而非参数）的不确定性。本文扩展FunUQ以量化等温等压分子动力学(MD)模拟中源自原子间势的不确定性，并应用于缺陷形成能的计算。我们推导并验证了一个基于微扰理论、计算代价低廉的MD中函数导数表达式。我们表明，所关注量（本例中为平均内能、体积和缺陷能）相对于原子间势的该函数导数可用于预测另一原子间势下的这些量，而无需重新运行模拟。用于MD中执行FunUQ的代码和脚本可免费下载。此外，为促进可重复性并启用该方法的最佳实践，我们创建了用于在MD模拟上执行FunUQ的Jupyter notebooks，并在nanoHUB上提供在线模拟。该工具使用云计算资源，用户可从标准网页浏览器查看、编辑和运行端到端工作流，无需下载或安装任何软件。
引用
@article{arxiv.2004.04296,
title = {Functional uncertainty quantification for isobaric molecular dynamics simulations and defect formation energies},
author = {Samuel Temple Reeve and Alejandro Strachan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.04296},
year = {2020}
}