格子索引算法
2022-10-03 20:45 作者:邱新龍分子模擬小破屋 | 我要投稿
由于近鄰表與模擬體系中包含的粒子數(shù)成正比,模擬體系越大,近鄰表也越 大。這不但大大增加了存儲近鄰表所需要的內存,還降低了構造近鄰表的計算效 率。Verlet近鄰表的一個改進是格子索引算法(cell index method) 。
下面,仍以立方體中心元胞為例,說明格子索引算法(圖6-3)。在格子索 引算法中,中心元胞被劃分為mXmXm個更小的立方體格子。只要格子的邊長 大于截斷半徑壯,與任意一個粒子有非零相互作用的粒子,必然位于該粒子所在 的格子之中或與該格子接觸的另外26個格子之中。因此,模擬過程只需計算位 于這些格子中的粒子之間的相互作用。每個格子大約包含N嚴N葉個粒子, 計算某個粒子與其他粒子的作用力,共涉及約27Nc對粒子。當27N°<N時, 格子索引算法的計算量低于不利用格子索引算法的計算量。由于= N/m3,因 此?27N/m3<N 或加>3。
MD模擬程序中,應首先按所有粒子的位置確定其歸屬的格子,在接下來的模 擬中可以每步都執(zhí)行該過程以確定各粒子所歸屬的格子,不會增加額外的計算量。


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