STACIE：稳健准确的自相关积分估计器
计算物理
2025-09-24 v2 化学物理
摘要
STACIE (STable AutoCorrelation Integral Estimator) 是一种新型算法和 Python 软件包，能够为来自时间相关数据的自相关积分提供稳健且具不确定性感知的估计。虽然其主要应用是从平衡分子动力学仿真中推导传输属性，但 STACIE 同样适用于其他科学领域的时间相关数据。STACIE 的一个关键特点是无需手动调整超参数即可提供稳健准确的估计。此外，用户可遵循简单流程准备充足的仿真数据，以实现所需的传输属性相对误差。我们通过估计 NaCl 水溶液的离子电导率来演示其应用。我们还提供了大型合成基准数据集，以严格验证 STACIE，包含 15360 组时间相关输入数据，采用多样化协方差核生成，已知其自相关积分。STACIE 为开源软件，已在 GitHub 和 PyPI 上提供，并附有综合文档和示例。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.20438,
title = {STable AutoCorrelation Integral Estimator (STACIE): Robust and accurate transport properties from molecular dynamics simulations},
author = {Gözdenur Toraman and Dieter Fauconnier and Toon Verstraelen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20438},
year = {2025}
}
备注
Minor corrections, in particular the outer product in Eq. 30, and a small update of the software overview in the supporting information, for consistency with the final publication