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将复杂多维系统的动力学映射到保持平均首达时间的离散状态集:投影动力学方法

统计力学 2010-04-19 v1

摘要

我们考虑任何从给定系综的构型出发并随时间演化,直到系统达到某个固定停止准则的动力学系统,其中平均首达时间是关注的量。我们提出了一种通用方法,即投影动力学(Projective Dynamics),它将系统的多维动力学映射到任意离散状态集 ζk{\zeta_k} 上,唯一约束是动力学仅限于不超出相邻状态 ζk±1\zeta_{k\pm 1} 的跃迁。我们证明,在施加此条件的情况下,存在一个具有最近邻耦合的主方程,其平均首达时间与原始动力学系统相同。我们展示了该方法在一维和二维势能景观中粒子布朗运动以及小生物聚合物折叠过程中的应用。我们将通过投影动力学方法获得的平均首达时间和平均折叠时间的结果与直接测量获得的结果,以及在可能情况下的半解析解进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.1004.2898,
  title  = {Mapping the dynamics of complex multi-dimensional systems onto a discrete set of states conserving mean first passage times: a Projective Dynamics approach},
  author = {Katja Schäfer and M. A. Novotny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1004.2898},
  year   = {2010}
}